K型熱電偶測溫實驗

1、哈爾濱德強商務(wù)學(xué)院實驗報告課程名稱：自動檢測技術(shù)及應(yīng)用系另lj:計算機與信息工程系專業(yè)：應(yīng)用電子技術(shù)（專）班級：10-1班學(xué)號：學(xué)生姓名：*2011年月日實驗室名稱：工業(yè)工程專業(yè)實驗室實驗機器號:1實驗分組:實驗時間：2011年8月30日指導(dǎo)教師簽字：姚健成績:實驗項目四：K型熱電偶測溫實驗一、實驗?zāi)康暮鸵罅私釱型熱電偶的特性與應(yīng)用。二、實驗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組成一個回路，其兩端相互連接，只要兩節(jié)點處的溫度不同，一端溫度為T，另一端溫度為T,則回路中就有電流產(chǎn)生，見圖6-1（a）

2、,即0回路中存在電動勢，該電動勢被稱為熱電勢。熱電動勢Eq8熱電動勢Eq8（-）圖6-1（a）圖6-1（b）兩種不同導(dǎo)體或半導(dǎo)體的組合被稱為熱電偶。當(dāng)回路斷開時，在斷開處a，b之間便有一電動勢E,其極性和量值與回路中的熱T電勢一致，見圖6-1（b），并規(guī)定在冷端，當(dāng)電流由A流向B時，稱A為正極，B為負極。實驗表明，當(dāng)E較小時，熱電勢E與溫度差（T-T）成正比，即：TT0E=S（T-T）TAB0S為塞貝克系數(shù)，又稱為熱電勢率，它是熱電偶的最重要的特征量，其符號和大小AB取決于熱電極材料的相對特性。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)體的截面積和長度如何，也不論

3、各處的溫度分布如何，都不能產(chǎn)生熱電勢。（2）中間導(dǎo)體定律用兩種金屬導(dǎo)體A，B組成熱電偶測量時，在測溫回路中必須通過連接導(dǎo)線接入儀表測量溫差電勢E（T，T），而這些導(dǎo)體材料和熱電偶導(dǎo)體A,B的材料往往并不相同。AB0在這種引入了中間導(dǎo)體的情況下，回路中的溫差電勢是否發(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對熱電偶回路總熱電勢E(T,T)沒有影響。TOC o 1-5 h zAB0中間溫度定律如圖6-2所示，熱電偶的兩個結(jié)點溫度為T,T時，熱電勢為E(T,T)；兩結(jié)點12AB12溫度為T,T時，熱電勢為E(T,T),那么當(dāng)兩結(jié)點溫度為T,T時

4、的熱電勢則為(T,T)3T(T,T)3T=40C,2E(T,T)+E(T,T)=ET=OC,則3式(2)就是中間溫度定律的表達式。譬如：T=OC,則3式(2)就是中間溫度定律的表達式。譬如：T=100C,1(100,0)熱電偶的分度號熱電偶的分度號是其分度表的代號(一般用大寫字母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與測量端溫度的關(guān)系。三、主要儀器設(shè)備G11智能調(diào)節(jié)儀掛箱、PT1OO傳感器、K型熱電偶、G12傳感器處理電路掛箱、G1O電源掛箱。四、實驗內(nèi)容、步驟及操作方法重復(fù)實驗Pt100溫度控制實驗，將溫度控制在500C，在另一個溫度

5、傳感器插孔中插入K型熱電偶溫度傳感器。將土15V直流穩(wěn)壓電源接入溫度傳感器實驗?zāi)K中。溫度傳感器實驗?zāi)K的輸出Uo2接主控臺直流電壓表。將溫度傳感器模塊上差動放大器的輸入端Ui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，按圖6-3接線，并將K型熱電偶的兩根引線，熱端(紅色)接a,冷端(綠色)接b；記下模塊輸出Uo2的電壓值。增增益闊右増歳調(diào)節(jié)調(diào)導(dǎo)圖6-3熱電偶測溫接線圖改變溫度源的溫度每隔5oC記下Uo2的輸出值。直到溫度升至12OoC。并將實驗結(jié)果填入表五、實驗數(shù)據(jù)記錄和處理T(C)50556065707580859095100105110115120Uo240.245.052.355.862.969.375.981.588.494.8100107.9113.1118.8125.3(V)六、實驗結(jié)果與分析C與V的數(shù)值基于正比增長七、討論、建議、質(zhì)疑熱電偶在生產(chǎn)過程中，偶絲經(jīng)過多道縮徑拉伸在其表面總是受玷污的，同時，從偶絲的內(nèi)部結(jié)構(gòu)來看，不可避免地存在應(yīng)力及晶格的不均勻性。因淬火或冷加工引入的應(yīng)力，可以通過退火的方法來基本消除，退火不合格所造成的誤差，可達十分之幾度到幾度。它與待測溫度及熱電偶電極上的溫度梯度大小有關(guān)。廉金屬熱電偶的偶絲通常以“退火”狀態(tài)交付使用,如