检测技术实验1-热电阻、热电偶测温特性实验(共5页)

1、上海电力学院检测技术实验 题目：热电阻、热电偶测温特性实验 一、实验目的了解热电阻的特性与应用，了解热电偶测量温度的性能与应用范围。二、基本原理（一）热电阻：利用导体电阻随温度变化的特性，热电阻用于测量时，要求其材料电阻温度系数大，稳定性好，电阻率高，电阻与温度之间最好有线性关系。常用铂电阻和铜电阻在0-630.74以内，电阻Rt与温度t的关系为：Rt=R0(1+At+Bt2)R0系温度为0时的电阻。本实验R0=100，At=3.9684×10-2/，Bt=-5.847×10-7/2，铂电阻现是三线连接，其中一端接二根引线主要为消除引线电阻对测量的影响。（二）热电偶：当两种

2、不同的金属组成回路，如二个接点有温度差，就会产生热电势，这就是热电效应。温度高的接点称工作端，将其置于被测温度场，以相应电路就可间接测得被测温度值，温度低的接点就称冷端(也称自由端)，冷端可以是室温值或经补偿后的0、25。三、需用器件与单元加热源、K型热电偶（红+，黑-）、Pt100热电阻、温度控制单元、温度传感器实验模板、数显单元、万用表，热电偶K型、E型、加热源。四、实验步骤（一）热电阻：1、注意：首先根据实验台型号，仔细阅读“温控仪表操作说”，学会基本参数设定。2、将热电偶插入台面三源板加热源的一个传感器安置孔中。将型热电偶自由端引线插入主控面板上的热电偶E插孔中，红线为正极，黑色为负极

3、，注意热电偶护套中已安置了二支热电偶，型和E型，它们热电势值不同，从热电偶分度表中可以判别型和型（型热电势大）热电偶。E型（蓝+，绿-）；k型（红+，黑-）3、将加热器的220V电源插头插入主控箱面板上的220V控制电源插座上。4、将主控箱的风扇源(24V)与三源板的冷风扇对应相连，电机转速电压旋至最大。5、将Pt100铂电阻三根线引入“Rt”输入的a、b上：用万用表欧姆档测出Pt100三根线中其中短接的二根线（蓝 ，黑）接b端。这样Rt与R3、R1、Rw1、R4组成直流电桥，是一种单臂电桥工作形式。Rw1中心活动点与R6相接，见图11-5。图11-5 热电阻测温特性实验3、在端点a与地之间加

4、直流源2V，合上主控箱电源开关，调Rw1使电桥平衡，即桥路输出端b和中心活动点之间在室温下输出为零。4、加±15V模块电源，调Rw3使V02=0，接上数显单元，拨2V电压显示档，使数显为零。5、设定温度值50将PT100探头插入加热源另一个插孔中开启加热开关，待温度控制在50，时记录下电压表读数值，重新设定温度值为50+n·t，建议t=5，n=110，每隔1n读出数显表输出电压与温度值，将结果填入下表11-2。表11-2t()50556065707580V(mv)2482823203464014364742502883243674044384756、根据表11-2值计算其非

5、线性误差。（二）热电偶：1、将热电偶插到温度源插孔中，K型的自由端接到面板Ek端（红+，黑-）作标准传感器，用于设定温度。2、将R5、R6端接地，打开主控箱电源开关，将V02与数显表单元上的Vi相接。调Rw3使数显表显示零位，主控箱上电压表波段开关拨到200mV，打开面板上温控开关，设定仪表控制温度值T=50。3、去掉R5、R6接地线，E型自由端与放大器R5、R6相接，打开温控开关，观察温控仪指示的温度值，当温度控制在50时，调Rw2，对照分度表将信号放大到比分值大10倍的指示值以便读数，并记录下读值。4、重新设定温度值为50+n·t，建议t=5，n=110，每隔1n读出数显表输出电

6、压与温度值，并记录表11-3。T+ n·tV(mv)5、根据表11-3计算非线性误差。附：分度表 温度测量元件-500501001502003004005006008001200140016001800热电偶E(mv)03.0476.3179.78713.41921.03328.94336.99945.08561.066K(mv)02.0224.0956.1378.13712.0273.2614.23452377.34511.94714.36816.771热电阻Cu50()39.245060.771.482.13Pt100()80.3100119.4138.5157.31175.84212.02247.04280.90313.59375.57五、思考题1、如何根据测温范围和精度要求选用热电阻？热电阻常用的只有两种，Pt100和Cu50，Pt100测温范围是-200至650，Cu50测温范围是-50至150，确定温度范围时要留一定的余量，比如测的介质温度一般在130度，选择Cu50就不合适，因为余量太小，很可能最高温度就超过150度而无法测量。目前，Cu50一般用于测量室温；Pt100则应用较广，如蒸汽的温度测量、烤箱的温度测量等。2、通过温