熱電偶熱電勢溫度曲線測定實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、熱電偶的熱電勢溫度曲線測定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^本實(shí)驗(yàn)掌握熱電偶測溫的基本原理、熱電偶的基本構(gòu)造及直流電位差計(jì)的使用方法。二、實(shí)驗(yàn)原理及方法1原理：熱電偶由兩種不同材質(zhì)的金屬A、B焊接而成。焊接端稱為測量端，測量時(shí)將它置于測溫場所感受被測溫度，非焊接端要求溫度恒定，稱為參考端，又稱自由端或冷端。兩種不同材質(zhì)的導(dǎo)體連接在一起，構(gòu)成一個(gè)閉合回路，當(dāng)兩個(gè)接點(diǎn)的溫度不同時(shí)，在回路中就會(huì)產(chǎn)生熱電勢。該熱電勢實(shí)際上是由接觸電勢和溫差電勢所組成。接觸電勢是由于兩種不同導(dǎo)體的自由電子密度不同而在接觸處形成的電勢，而溫差電勢是對同一導(dǎo)體而言，是由于導(dǎo)體兩端的溫度不同而產(chǎn)生的電勢。經(jīng)分析閉合回路的總熱電勢為由上式可知，

2、熱電偶總電勢與自由電子密度、及兩接點(diǎn)溫度、有關(guān)。電子密度不僅取決于熱電偶材料的特性，而且隨溫度變化而變化，它們并非常數(shù)，所以對確定的熱電偶材料，熱電偶的總電勢成為溫度和的函數(shù)差，即如果冷端溫度TO固定，(參數(shù))，則對確定的熱電偶材料，其總熱電勢就只與測量端溫度T成單值函數(shù)關(guān)系。實(shí)驗(yàn)原理圖2方法：本實(shí)驗(yàn)采用鎳鉻康銅熱電偶。將熱電偶的測量端插入溫控干燥箱中加熱，同時(shí)溫控干燥箱中再插入一只溫度計(jì)，用來確定溫度。把熱電偶的冷端點(diǎn)按正負(fù)極與UJ33a型直流電位差計(jì)的正負(fù)接線端子相連接，用于測量熱電偶回路熱電勢。該型電位差計(jì)根據(jù)補(bǔ)償法理制成，可以修正冷端溫度波動(dòng)引入的誤差。將數(shù)次加熱溫控干燥箱后測量的溫度

3、和對應(yīng)的熱電勢數(shù)值記錄在表格中，并繪制溫度熱電勢特性曲線。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備UJ33a型直流電位差計(jì)、鎳鉻康銅熱電偶、玻璃管式溫度計(jì)、202O型溫控干燥箱四、實(shí)驗(yàn)步驟1校準(zhǔn)UJ33a型直流電位差計(jì)：將倍率開關(guān)K1旋到所需位置，K3旋到測量，旋轉(zhuǎn)調(diào)零電位器，使檢流計(jì)指針指零。將K2扳向“標(biāo)準(zhǔn)”，旋轉(zhuǎn)工作電流調(diào)節(jié)旋鈕，使指針指零。2打開溫控干燥箱，設(shè)定預(yù)熱到150，將玻璃管式溫度計(jì)插入溫控干燥箱。3將熱電偶用導(dǎo)線與電位差計(jì)連接，組成測量電路，將熱電偶的測溫探頭插入溫控干燥箱內(nèi)。4將K2扳向未知，調(diào)節(jié)讀數(shù)盤，使指針返零，則被測值為讀數(shù)示值之和與倍率的乘積，記錄其數(shù)值。5隨溫控干燥箱內(nèi)溫度升高，采用相同的方

4、法測量不同溫度點(diǎn)對應(yīng)的熱電勢，并記錄數(shù)據(jù)。6實(shí)驗(yàn)完畢，關(guān)閉溫控干燥箱，整理好儀器。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理1數(shù)據(jù)記錄序號123456789溫度（）50-5555-6060-7070-8080-9090-100100-110110-130130-140熱電勢（mv）3-3.32繪制溫度熱電勢曲線提示：以溫度為橫坐標(biāo)，熱電勢為縱坐標(biāo)將上表中的數(shù)據(jù)描點(diǎn)之后連線。3實(shí)驗(yàn)誤差分析（1）電位差計(jì)與溫度讀數(shù)沒能做到完全同步，兩者時(shí)間間隔引起誤差；（2）對溫度讀數(shù)時(shí)需要估讀，讀數(shù)時(shí)存在一定誤差；（3）實(shí)驗(yàn)所用電位差計(jì)，溫度計(jì)等存在系統(tǒng)誤差。六、注意事項(xiàng)1.要先對直流電位差計(jì)校準(zhǔn)再進(jìn)行測量。2.熱電勢與溫度讀取數(shù)值時(shí)的同步性。七、思考題1熱電偶回路中產(chǎn)生的總熱電勢是由哪兩種電勢組成的？這兩種電勢都是如何產(chǎn)生的？2熱電偶回路中產(chǎn)生的總熱電勢和哪些因素有關(guān)？答1. 熱電偶回路中產(chǎn)生的總熱電勢包括接觸電動(dòng)勢和溫差電勢，前者是由于兩種導(dǎo)體電子密度不同引起，后者是由于導(dǎo)體兩端溫度不同而