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1、K热电偶测温性能实验一、实验目的了解热电偶测温原理及方法和应用。二、基本原理热电偶测量温度的基木原理是热电效应。将A和B二种不同的导体首尾相连组成闭合回路，如果二连接点温度（T,T。）不同，则在回路中就会产生热电动势，形成热电流，这就是热电效应。热电偶就是将A和B二种不同的金属材料一端炸接而成。A和B称为热电极，焊接的一端是接触热场的T端称为工作端或测量端，也称热端；未焊接的一端（接引线）处在温度T。称为H由端或参考端，也称冷端。T与T。的温差愈人，热电偶的输出电动势愈人；温差为0时，热电偶的输出电动势为0；因此，可以用测热电动势大小衡量温度的大小。国际上
2、,将热电偶的A、B热电极材料不同分成若干分度号，如常用的K（侏珞-線硅或银铝）、E（傑铭-康铜）、T（铜-康铜）等等，并冇相应的分度（见附录）表即参考端温度为0°C时的测量端温度与热电动势的对应关系表;可以通过测最热电偶输出的热电动势值再查分度表得到相应的温度值。三、需用器件与单元主机箱、温度源、PJ00热电阻（温度源温度控制传感器）、K热电偶（温度特性实验传感器）、温度传感器实验模板、应变传感器实验模板（代mV发生器）。四、实验步骤热电偶使用说明：热电偶由A、B热电极材料及直径（偶丝直径）决定其测温范围，如K（線倂-傑硅或傑铝）热电偶，偶丝直径3.2mm
3、W测温范围0〜1200°C,木实验用的K热电偶偶丝直径为0.5mm,测温范围0〜800°C；E（碌铭-康铜），偶丝直径3.2nmi时测温范围-200〜+750°C,实验川的E热电偶偶丝直径为0.5mm,测温范围-200〜+350°C。由于温度源温度V200°C,所以，所有热电偶实际测温范围＜200°C。从热电偶的测温原理可知，热电偶测量的是测量端与参考端Z间的温度差，必须保证参考端温度为0"C时才能正确测量测量端的温度，否则存在着参考端所处环境温度值误差。热电偶的分度表（见附录）是定义在热电偶的参考端（冷端）为0°C时热电偶输出的热电动势与热电偶测量端（热
4、端）温度值的对应关系。热电偶测温时要对参考端（冷端）进行修正（补偿），计算公式:E（t,to）=E（t,toz）+E（t0Z,to）式小：E（t,to）-热电偶测量端温度为t,参考端温度为to=0°C时的热电势值；）一热电偶测量温度t,参考端温度为t/不等于0°C吋的热电势值；E（t/,to）—热电偶测量端温度为to参考端温度为to=0°C时的热电势值。例：川一支分度号为K（银务镰硅）热电偶测量温度源的温度，工作时的参考端温度（室温）t『二20°C,而测得热电偶输出的热电势（经过放人器放人的信号，假设放人器的增益k=10）32.7mv,则E（t,toz）
5、=32.7mV/10=3.27mV,那么热电偶测得温度源的温度是多少呢?解：山附录K热电偶分度表查得：E（to,,to）=E（2O,0）=0.798mV已测得E（t,to7）=32.7mV/10=3.27mV故E（t,to）=E（t,to,）+E（t0,,to）=3.27mV+0.798mV=4.068mV热电偶测量温度源的温度可以从分度表中查出，与4.068mV所对应的温度是100°C。1、在主机箱总电源、调节仪电源、温度源电源关闭的状态下，按图1示意图接线。温度传翦器实验模板14加热电莎匕*◎注，实验传电假3＜红或黄）为+・b（兰或黑）为-•电阳仁2间
6、色引燥为同一埸.3为另一塔.Q誇段・i恃歹乡7加赫电W圾1K热电偶温度特性实验接线示意2、调节温度传感器实验模板放人器的増益K二30倍：在图1屮温度传感器实验模板上的放大器的二输入端引线暂时不要接入。拿出应变传感器实验模板（实验一的模板），将应变传感器实验模板上的放大器输入端相连（短接），应变传感器实验模板上的±15V电源插孔与主机箱的±15V电源相应连接，介上主机箱电源开关（调节仪电源和温度源电源关闭）后调节应变传感器实验模板上的电位器R騒（调零电位器）使放人器输出一个较人的mV信号，如20mV（可川电压表2V档测量），再将这个20mV信号（Vi）输给图
7、30A屮温度传感器实验模板的放大器输入端（单端输入：上端接mV,下端接丄）；用电压表（2V档）监测温度传感器实验模板中的Vol,调节温度传感器实验模板中的魅增益电位器,使放大器输出Vol二600mV,则放大器的增益K=Vol/Vi=600/20=30倍。注意:增益K调节好后，千万不要触碰魅增益电位器。3、关闭主机箱电源，拆去应变传感器实验模板，恢复图30A接线。4、测量热电偶冷端温度并进行冷端温度补偿：在温度源电源开关关闭（0为关，为开）状态下，合上主机箱和调节仪电源开关并将调节仪控制方式（控制对象）开关按到内（温度）位宜，记录调节仪PV窗的显示值（实验时
8、的室温）即为热电偶冷端温度W（工作吋的参考端温度）;根据热电偶冷端
