傳感器與檢測(cè)技術(shù)熱電偶實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、實(shí)驗(yàn)二 實(shí)驗(yàn)二 熱電偶原理及現(xiàn)象一、任務(wù)與目的 一、任務(wù)與目的了解熱電偶的原理及現(xiàn)象二、原理（條件） 二、原理（條件）熱電偶原理：二種不同的金屬導(dǎo)體互相焊接成閉合回路時(shí)，當(dāng)兩個(gè)接點(diǎn)溫度不同時(shí)回路中就會(huì)產(chǎn)生電流，這一現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)，產(chǎn)生電流的電動(dòng)勢(shì)叫做熱電勢(shì)。通常把兩種不同金屬的這種組合稱為熱電偶；實(shí)驗(yàn)所需儀器：－15V 不可調(diào)直流穩(wěn)壓電源、差動(dòng)放大器、F／V 表、加熱器、熱電偶、水銀溫度計(jì)（自備） 、主副電源；旋鈕初始位置：F／V

2、表切換開關(guān)置 2V 檔，差動(dòng)放大器增益最大（1-100 倍） 。三、內(nèi)容與步驟 三、內(nèi)容與步驟實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)步驟：1、了解熱電偶在實(shí)驗(yàn)儀上的位置及符號(hào)，實(shí)驗(yàn)儀所配的熱電偶是由銅＿康銅組成的簡(jiǎn)易熱電偶，分度號(hào)為 T。實(shí)驗(yàn)儀有二個(gè)熱電偶，它封裝在雙平行梁的上片梁的上表面（在梁表面中間二根細(xì)金屬絲焊成的一點(diǎn)，就是熱電偶）和下片梁的下表面，二個(gè)熱電偶串聯(lián)在一起產(chǎn)生熱電勢(shì)為二者的總和。2、將差動(dòng)放大器調(diào)零：用連線將差動(dòng)放大器的正（＋） 、負(fù)（－）

3、 、地短接。將差動(dòng)放大器的輸出端與 F／V 表的輸入插口 Vi 相連；開啟主、副電源；調(diào)節(jié)差動(dòng)放大器的增益到最大位置，然后調(diào)整差動(dòng)放大器的調(diào)零旋鈕使 F／V 表顯示為零，關(guān)閉主、副電源。3、按圖 1 接線、開啟主、副電源，調(diào)節(jié)差動(dòng)放大器調(diào)零旋鈕，使 F／V 表顯示零。記錄下自備溫度計(jì)的室溫（24℃） 。圖 1將－15V 直流電源接入加熱器的一端，加熱器的另一端接地，觀察 F／V 表顯示值的變化，待顯示值穩(wěn)定不變時(shí)記錄下 F／V 表顯示的

4、讀數(shù) E。根據(jù)熱電偶的熱電勢(shì)與溫度之間的關(guān)系式：Eab(t,0)=Eab(t,tn)+Eab(tn,0)其中：t------熱電偶的熱端（工作端或稱測(cè)溫端）溫度。tn------熱電偶的冷端（自由端即熱電勢(shì)輸出端）溫度也就是室溫。0------0℃。熱端溫度為 t,冷端溫度為室溫時(shí)熱電勢(shì)。Eab(t,tn)=(f/v 顯示表 E)/100*2(100 為差動(dòng)放大器的放大倍數(shù)，2 為二個(gè)熱電偶串聯(lián))。熱端溫度為室溫，冷端溫度為 0℃，銅－

5、康銅的熱電勢(shì)：Eab(tn,to):查以下所附的熱電偶自由端為 0℃時(shí)的熱電勢(shì)和溫度的關(guān)系即銅－康銅熱電偶分度表，得到室溫（溫度計(jì)測(cè)得）時(shí)熱電勢(shì)。計(jì)算方法：熱端溫度為 t，冷端溫度為 0℃時(shí)的熱電勢(shì)，Eab(t,to),根據(jù)計(jì)算結(jié)果，查分度表得到溫度 t。4、實(shí)驗(yàn)完畢關(guān)閉主、副電源，尤其是加熱器－15V 電源（自備溫度計(jì)測(cè)出溫度后馬上拆去－15V 電源連接線）其它旋鈕置原始位置。四、數(shù)據(jù)處理（現(xiàn)象分析） 四、數(shù)據(jù)處理（現(xiàn)象分析）實(shí)驗(yàn)時(shí)實(shí)

6、驗(yàn)室的室溫是 24℃，實(shí)驗(yàn)測(cè)得的 F／V 表讀數(shù)為 0.384V，Eab(t,tn)=(0.348)/100*2=1.74mV，查表得，20℃對(duì)應(yīng)的 Eab(tn,0)=0.789mV，則，Eab(t,0)= Eab(t,tn)+Eab(tn,0)=2.529mV，發(fā)查分度表得，t≈60℃。分度表如下思考題：① 為什么差動(dòng)放器接入熱電偶后需再調(diào)差放零點(diǎn)？答：差動(dòng)放大器的最顯著特點(diǎn)就是電路的對(duì)稱性，接入熱電偶，恐怕就破壞了電路的對(duì)稱性，所

7、以需再調(diào)差放零點(diǎn)。② 即使采用標(biāo)準(zhǔn)熱電偶按本實(shí)驗(yàn)方法測(cè)量溫度也了會(huì)有很大誤差，為什么？答：熱電偶測(cè)溫時(shí)，首先儀器中的差動(dòng)放大器放大倍數(shù)近似 100，所以，由差動(dòng)放大器放大后的熱電勢(shì)并不十分精確，因此查表所得的熱端溫度也是近似值，而且儀器隨時(shí)間有所損耗，使得測(cè)量值出現(xiàn)誤差，然后隨著溫度的升高，采集系統(tǒng)會(huì)引入許多干擾，想要有更加精確的測(cè)量，可以增加一些溫度補(bǔ)償?shù)碾娐?。五、結(jié)論 五、結(jié)論通過此次實(shí)驗(yàn)，我小組取得了豐碩的成果，積累了很多寶貴的經(jīng)