K 型熱電偶測(cè)溫實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)報(bào)告（）實(shí)驗(yàn)名稱(chēng) K型熱電偶測(cè)溫實(shí)驗(yàn)專(zhuān)業(yè) 姓名學(xué)號(hào) 同組人 實(shí)驗(yàn)日期 指導(dǎo)教師 實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私釱型熱電偶的特性與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)儀器：智能調(diào)節(jié)儀、PT100、K型熱電偶、溫度源、溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K。實(shí)驗(yàn)原理：熱電偶傳感器的工作原理熱電偶是一種使用最多的溫度傳感器，它的原理是基于1821年發(fā)現(xiàn)的塞 貝克效應(yīng)，即兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A或B組成一個(gè)回路，其兩端相互連接，只要兩節(jié)點(diǎn)處的溫度不 同，一端溫度為T(mén)，另一端溫度為T(mén)0，則回路中就有電流產(chǎn)生，見(jiàn)圖30-1（a），即回路中存在電動(dòng)勢(shì)， 該電動(dòng)勢(shì)被稱(chēng)為熱電勢(shì)。A 3)圖2 9-1（b）圖29-1 （a）兩種不同導(dǎo)體或半導(dǎo)體的組合被稱(chēng)為熱電偶。當(dāng)回路斷開(kāi)

2、時(shí)，在斷開(kāi)處，b之間便有一電動(dòng)勢(shì)了， 其極性和量值與回路中的熱電勢(shì)一致，見(jiàn)圖29-1（b），并規(guī)定在冷端，當(dāng)電流由A流向B時(shí)，稱(chēng)A為 正極，B為負(fù)極。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)馬較小時(shí)，熱電勢(shì)馬與溫度差（T-T0）成正比，即et=Sab（t-t。）SAB為塞貝克系數(shù)，又稱(chēng)為熱電勢(shì)率，它是熱電偶的最重要的特征量，其符號(hào)和大小取決于熱電極 材料的相對(duì)特性。熱電偶的基本定律：（1）均質(zhì)導(dǎo)體定律由一種均質(zhì)導(dǎo)體組成的閉合回路，不論導(dǎo)體的截面積和長(zhǎng)度如何，也不論各處的溫度分布如何，都 不能產(chǎn)生熱電勢(shì)。（2）中間導(dǎo)體定律用兩種金屬導(dǎo)體A，B組成熱電偶測(cè)量時(shí)，在測(cè)溫回路中必須通過(guò)連接導(dǎo)線(xiàn)接入儀表測(cè)量溫差電Eab （T，T0

3、），而這些導(dǎo)體材料和熱電偶導(dǎo)體人，B的材料往往并不相同。在這種引入了中間導(dǎo)體的情況下， 回路中的溫差電勢(shì)是否發(fā)生變化呢？熱電偶中間導(dǎo)體定律指出：在熱電偶回路中，只要中間導(dǎo)體C兩端 溫度相同，那么接入中間導(dǎo)體C對(duì)熱電偶回路總熱電勢(shì)Eab（T，T0）沒(méi)有影響。（3）中間溫度定律如圖29-2所示，熱電偶的兩個(gè)結(jié)點(diǎn)溫度為T(mén)，T2時(shí)，熱電勢(shì)為Eab（T1，T2）；兩結(jié)點(diǎn)溫度為T(mén)2， T3時(shí)，熱電勢(shì)為Eab（T2，T3），那么當(dāng)兩結(jié)點(diǎn)溫度為T(mén)，T3時(shí)的熱電勢(shì)則為44EAB（T，T2）+ Eab（T2, T3）=EAB（T T3）（2）式（2）就是中間溫度定律的表達(dá)式。譬如：T1=100C，T2=40C，T

4、3=0C，則Eab （100, 40）+Eab（40，0）=Eab （100, 0） （3）圖2 9-2熱電偶的分度號(hào)熱電偶的分度號(hào)是其分度表的代號(hào)（一般用大寫(xiě)字母S、R、B、K、E、J、T、N表 示）。它是在熱電偶的參考端為0C的條件下，以列表的形式表示熱電勢(shì)與測(cè)量端溫度的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)步驟及數(shù)據(jù)整理、實(shí)驗(yàn)步驟將溫度控制在500C，在另一個(gè)溫度傳感器插孔中插AK型熱電偶溫度傳感器。將15V直流穩(wěn)壓電源接入溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K中。溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K的輸出Uo2接主控臺(tái) 直流電壓表。將溫度傳感器模塊上差動(dòng)放大器的輸入端。1短接，調(diào)節(jié)Rw3到最大位置，再調(diào)節(jié)電位器Rw4使直流電壓表顯示為零。拿掉短路線(xiàn)，按圖29-3接線(xiàn)，并將K型熱電偶的兩根引線(xiàn)，熱端（紅色）接a，冷端（綠色）接b；記下模塊輸出Uo2的電壓值。溫度傳感器實(shí)駝模塊接面板+ 15V、-15V電源W R21 -EUQR19 接直流電壓表Rw4圖2 9-3改變溫度源的溫度每隔50C記下Uo2的輸出值。直到溫度升至1200C。并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入表中 二、數(shù)據(jù)整理1 .完成下列數(shù)據(jù)表格t )Uo2 (V)2.根據(jù)中間溫度定律和K型熱電偶分度表，用平均值計(jì)算出差動(dòng)放大器的放大倍數(shù)。A1=A2= A3=A