检测技术实验1热电阻、热电偶测温特性实验

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 +Bt 2)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

2、测量的影响。（二）热电偶：当两种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

3、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，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

4、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

5、 。表 11-2t( )50556065707580V(mv)2482823203464014364742502883243674044384756、根据表 11-2 值计算其非线性误差。（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

6、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180-50050100150200300400500600800120014001600测量元件06.3113.4121.0328.9436.9945.0861.06热E(mv)03.04779.787933956电4.0912.025 2311.9414

7、.3616.77偶K(mv)02.02256.1378.13773.2614.23477.34578139.2热 Cu50()50 60.7 71.4 82.13电4Pt100( 138. 157.3 175.8 212.0 247.0 280.9 313.5 375.5阻80.3 100 119.4)51424097五、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