热电阻热电偶温度传感器校准实验

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热电偶和热电阻测温的误差分析

热电偶和热电阻测温的误差分析

热电偶和热电阻测温的误差分析摘要:热电联产和热阻是工业接触式温度测量中最常用的温度测量元素。

在温度测量过程中,有各种各样的误差使测量的温度在一定程度上偏离了实际温度,包括热电联产和电阻传输误差、偏离配电板误差、仪表显示误差、反馈点误差等由于安装和工作条件不同,引线电阻错误、影响错误、热电联产和耐热性可能导致错误。

笔者分析总结了一些误差分析,供同行参考。

关键词:热电偶;热电阻;测温误差分析;方式探讨;前言温度必须在工业生产过程中进行监测,热电偶和热阻是最常用的温度监测传感器。

温度介于-200到500 c之间时,通常使用Pt100铂热阻和Cu50铜热阻。

铂热阻铜强度低,体积大,容易氧化高温,范围有限。

热电偶主要用于温度在500 ~ 1800℃。

k型热电偶具有良好的线性度、稳定的化学特性、较强的热功率和相对较低的价格,是测量氧化性气体的最佳选择。

在现场测量温度时,温度测量往往不准确或不稳定,需要进行具体分析和处理。

一、误差分析1.热电偶或热电阻测温系统中存在的误差(1)温度计刻度错误。

热电联产的分配通常采用一种标准分配表,该表是根据国家代表发电厂生产的产品的计量结果编制的,同时考虑到各种因素,这不可避免地与热电联产的实际热值相矛盾。

此外,导线的不规则性和不稳定性可能导致错误,标准热电联产的传输错误也可能导致错误。

补偿熔接痕错误。

补偿线是一种导体,由具有类似热电特性的材料组成,用于将热电联产的冷端延伸到所需的位置。

冷端温度在0 ~ 100℃范围内,补偿线引起的误差很小;当温度超过100 c时,补偿导体产生的热功率与该温度下热电联产产生的热功率大不相同,误差大大增加。

因此,必须将冷端温度限制在0 c到100 c之间。

其他错误。

其他错误是由于与使用条件不符而产生的错误。

主要是由于热电偶保护管的污损和使用一段时间后减少的氧化或热电偶损坏造成的误差。

(2)显示计数器错误。

它以仪器精度的形式给出。

热阻测量系统是由热阻和显示仪器组成的接触温度测量系统。

实验三,热电偶与热电阻的温度测量

实验三,热电偶与热电阻的温度测量

实验三热电偶与热电阻的温度测量一、实验目的:1、了解热电偶测量温度的原理与应用。

2、了解热电偶冷(自由)端温度补偿的原理与方法。

3、了解热电阻的测温原理与特性。

二、实验原理:将两种不同的金属丝组成回路,如果二种金属丝的两个接点有温度差,在回路内就会产生热电势,这就是热电效应,热电偶就是利用这一原理制成的一种温差测量传感器,置于被测温度场的接点称为工作端,另一接点称为冷端(也称自由端),冷端可以是室温值也可以是经过补偿后的0℃、25℃的模拟温度场。

热电偶是一种温差测量传感器。

为直接反映温度场的摄氏温度值,需对其自由端进行温度补偿。

热电偶冷端温度补偿的方法有:冰水法、恒温槽法、自动补偿法、电桥法,常用的是电桥法(图3-2),它是在热电偶和测温仪表之间接入一个直流电桥,称冷端温度补偿器,补偿器电桥在0℃时达到平衡(亦有20℃平衡)。

当热电偶自由端(a、b)温度升高时(>0℃)热电偶回路的电势Uab下降,由于补偿器中PN结呈负温度系数,其正向压降随温度升高而下降,促使Uab上升,其值正好补偿热电偶因自由端温度升高而降低的电势,达到补偿目的。

热电阻用于测温时利用了导体电阻率随温度变化这一特性,对于热电阻要求其材料电阻温度系数大,稳定性好、电阻率高,电阻与温度之间最好有线性关系。

常用的有铂电阻和铜电阻,热电阻阻值Rt与温度t的关系为:Rt=R0(1+At+Bt2)本实验采用的是Pt100铂电阻,它的R0=100Ω,A=3.9684×10-2/℃,B=5.847×10-7/℃2,铂电阻采用三线连接法,其中一端接二根引线主要为了消除引线电阻对测量的影响。

三、需用器件与单元:K型、E型热电偶、温度源、温度控制仪表、温度控制测量仪(9000型)。

温度传感器实验模板、冷端温度补偿器、直流±15V、外接+5V电源适配器。

Pt100铂热电阻。

四、实验步骤:1、将热电偶插到温度源两个传感器插孔中任意一个插孔中,(K型、E型已装在一个护套内),K型热电偶的自由端接到主控箱面板上温控部分的Ek端,用它作为标准传感器,配合温控仪表用于设定温度,注意识别引线标记,K型、E型及正极、负极不要接错。

国家开放大学-传感器与测试技术实验报告——热电阻

国家开放大学-传感器与测试技术实验报告——热电阻

安装方法对热电阻的安装,应注意有利于测温准确,安全可靠及维修方便,而且不影响设备运行和生产操作。

要满足以上要求,在选择对热电阻的安装部位和插入深度时要注意以下几点:1、为了使热电阻的测量端与被测介质之间有充分的热交换,应合理选择测点位置,尽量避免在阀门,弯头及管道和设备的死角附近装设热电阻。

2、带有保护套管的热电阻有传热和散热损失,为了减少测量误差,热电偶和热电阻应该有足够的插入深度:1)对于测量管道中心流体温度的热电阻,一般都应将其测量端插入到管道中心处(垂直安装或倾斜安装)。

如被测流体的管道直径是200毫米,那热电阻插入深度应选择100毫米;2)对于高温高压和高速流体的温度测量(如主蒸汽温度),为了减小保护套对流体的阻力和防止保护套在流体作用下发生断裂,可采取保护管浅插方式或采用热套式热电阻。

浅插式的热电阻保护套管,其插入主蒸汽管道的深度应不小于75mm;热套式热电阻的标准插入深度为100mm。

3)假如需要测量是烟道内烟气的温度,尽管烟道直径为4m,热电阻插入深度1m即可。

4)当测量原件插入深度超过1m时,应尽可能垂直安装,或加装支撑架和保护套管。

安装注意1、热电阻应尽量垂直装在水平或垂直管道上,安装时应有保护套管,以方便检修和更换。

2、测量管道内温度时,元件长度应在管道中心线上(即保护管插入深度应为管径的一半)。

3、温度动圈表安装时,开孔尺寸要合适,安装要美观大方。

4、高温区使用耐高温电缆或耐高温补偿线。

5、要根据不同的温度选择不同的测量元件。

一般测量温度小于400℃时选择热电阻。

6、接线要合理美观,表针指示要正确。

主要区别热电偶与热电阻均属于温度测量中的接触式测温,尽管其作用相同都是测量物体的温度,但是他们的原理与特点却不尽相同。

热电偶是温度测量中应用最广泛的温,他的主要特点就是测温范围宽,性能比较稳定,同时结构简单,动态响应好,更能够远传4-20mA电信号,便于自动控制和集中控制。

热电偶的测温原理是基于热电效应。

热电偶校正实验报告

热电偶校正实验报告

热电偶校正实验报告今天,我们完成了一项用热电偶校正实验,该实验旨在测量和调整温度传感器的热电偶校正系数。

在实验之前,我们需要了解如下内容:热电偶是由两种不同的金属所构成的电位计,它可以检测和测量温度变化。

热电偶可以根据电位计测量的差值来准确测量温度变化。

但是,由于不同的温度传感器可能具有不同的热电偶系数,所以在实际应用中,我们需要校正热电偶。

一般来说,为了校正温度传感器的热电偶系数,我们需要使用两个已知精准的温度传感器,一个用于测量,另一个用于校正。

在实验中,我们使用精准的基准温度传感器和待测温度传感器,校正它们的热电偶系数。

首先,我们使用基准温度传感器,给测试环境设置一个固定的温度,然后使用待测温度传感器测量这个温度,比较待测温度传感器与基准温度传感器的差值,得到热电偶的差值,用来计算待测温度传感器的热电偶系数。

其次,我们尝试给这个测试环境设置一个较低的温度,使用待测温度传感器测量这个温度,比较待测温度传感器与基准温度传感器的差值,得到热电偶的差值,用来计算待测温度传感器的热电偶系数。

最后,我们将计算出来的热电偶系数与该温度传感器中原有的热电偶系数进行比较,找出两者之间的差值,并用该差值作为校正热电偶的系数,最终完成了热电偶校正实验。

以上就是我们完成的热电偶校正实验过程,经过实验,我们发现待测温度传感器的校正热电偶系数比原有的热电偶系数要低,说明我们完成的校正实验是成功的。

通过本次实验,我们了解到热电偶的校正是非常重要的,只有在正确设置热电偶系数之后,温度传感器才能正常工作,以此提高测量精度。

此外,在实验中,基准温度传感器的精度也是很重要的,只有选择正确的基准温度传感器,才能获得更准确的校正结果。

本次实验,我们通过调整热电偶的系数,可以有效地提高温度传感器的测量精度,帮助我们更准确地记录环境温度变化,为未来对温度变化的研究提供一定的参考依据。

总之,本次实验为我们提供了一个有效的方法来调整温度传感器的热电偶系数,可以提高温度传感器的测量精度,为今后对环境温度变化的研究提供依据。

温度传感实验报告

温度传感实验报告

一、实验目的1. 了解温度传感器的基本原理和种类。

2. 掌握温度传感器的测量方法及其应用。

3. 分析不同温度传感器的性能特点。

4. 通过实验验证温度传感器的测量精度和可靠性。

二、实验器材1. 温度传感器实验模块2. 热电偶(K型、E型)3. CSY2001B型传感器系统综合实验台(以下简称主机)4. 温控电加热炉5. 连接电缆6. 万用表:VC9804A,附表笔及测温探头7. 万用表:VC9806,附表笔三、实验原理1. 热电偶测温原理热电偶是由两种不同金属丝熔接而成的闭合回路。

当热电偶两端处于不同温度时,回路中会产生一定的电流,这表明电路中有电势产生,即热电势。

热电势与热端和冷端的温度有关,通过测量热电势,可以确定热端的温度。

2. 热电偶标定以K型热电偶作为标准热电偶来校准E型热电偶。

被校热电偶的热电势与标准热电偶热电势的误差可以通过以下公式计算:\[ \Delta E = \frac{E_{\text{标}} - E_{\text{校}}}{E_{\text{标}}}\times 100\% \]其中,\( E_{\text{标}} \) 为标准热电偶的热电势,\( E_{\text{校}} \) 为被校热电偶的热电势。

3. 热电偶冷端补偿热电偶冷端温度不为0,因此需要通过冷端补偿来减小误差。

冷端补偿可以通过测量冷端温度,然后通过计算得到补偿后的热电势。

4. 铂热电阻铂热电阻是一种具有较高稳定性和准确性的温度传感器。

其电阻值与温度呈线性关系,常用于精密温度测量。

四、实验内容1. 热电偶测温实验将K型热电偶和E型热电偶分别连接到实验台上,通过调节加热炉的温度,观察并记录热电偶的热电势值。

同时,使用万用表测量加热炉的实际温度,分析热电偶的测量精度。

2. 热电偶标定实验以K型热电偶为标准热电偶,对E型热电偶进行标定。

记录标定数据,计算误差。

3. 铂热电阻测温实验将铂热电阻连接到实验台上,通过调节加热炉的温度,观察并记录铂热电阻的电阻值。

热电偶校正实验报告

热电偶校正实验报告

热电偶校正实验报告热电偶是一种常用的温度测量工具,它由两种金属合金组成的绝缘材料封装而成,金属合金的温度改变会引起电阻的变化,从而把温度变化电阻变化的比值成直接的温度信号转换出来。

热电偶在工业、农业生产和科学研究中都广泛应用,其准确性至关重要。

本文将介绍热电偶校正实验的基本原理、实验准备、实验流程与实验结果。

一、实验基本原理热电偶校准可以确保温度测量具有准确性。

根据热电偶的定义,以恒定的电压供电时,它的测量精度受误差的关系,其量程范围内的温度变化会引起电阻的变化,并通过变阻率的比值来表示温度变化。

因此,热电偶的校准就是根据特定温度下的电阻值来左右热电偶的误差。

二、实验准备校正热电偶实验所需设备:热电偶、温度源、稳压电源、万用表等。

三、实验流程1.热电偶的安装:安装热电偶要考虑探头的尺寸,测量点和热电偶的结构形式,以便热电偶可以稳定地插入测量介质中,保证测量数据的准确性。

2.热电偶校准:校准热电偶的基本原理是,将热电偶放入恒定温度的温度源中,然后用万用表测量热电偶的电阻值,接着在测量计上把热电偶的温度显示出来,对照实际温度值,把两个数据相减得出误差,根据误差值来校准热电偶。

3.稳压电源的使用:在校准热电偶之前,应使用稳压电源给热电偶供电,以保证测量的准确性。

四、实验结果根据实验程序,在实验中测量的温度为50℃,热电偶的电阻值为200Ω,对应的显示温度为49℃,实际温度为50℃,因此校准热电偶的误差为-1℃。

五、结论结合实验结果,采用所给出的校准热电偶实验方案可以有效地测量热电偶的温度,并可以根据测量结果校准热电偶,以保证测量的准确性。

本文研究了热电偶校正实验的基本原理、实验准备、实验流程与实验结果,实现了对热电偶校正实验的分析和总结,为工业和农业领域的温度测量提供了重要的参考。

热电偶热电阻的校验

热电偶热电阻的校验

热电偶热电阻的校验一、热电偶校验1、基本原理热电偶的校验基本原理是以标准热电偶作为比较校验物,比较被检热电偶与标准热电偶的温度输出的大小和温差值,以此判定被检热电偶的准确度,温度输出的大小和温差值受温度物的影响。

2、工作环境检测环境应温度应控制在(+5~+30)℃,湿度应小于90%,检验期间必须保持稳定的环境条件。

3、校验设备校验时应使用标准、高精度的万用表,温度计、温度控制器、温度计表头等,并应加装校准温度量程,温度计要求排湿性能好、耐湿性能强,并保证其精度。

4、校验方法(1)将标准热电偶和被检测热电偶各装置在相同的热杯中,通过温度控制器分别控制其热源温度,并将两热电偶的模拟量输出连接到万用表,用万用表测量标准热电偶和被检热电偶之间温差是否符合要求,被检热电偶的温差值应控制在标准热电偶的±1℃范围内,经过核对后即可得出被检热电偶的准确度。

(2)在校准过程中,应改变热源温度以检验热电偶的温差值,可以使温差值在标准热电偶的±1℃范围内,可定义出被检热电偶的数值,进行准确校验。

二、热电阻校验1、基本原理热电阻的校验基本原理是以标准热电阻作为比较校验物,比较被检热电阻与标准热电阻的温度输出的大小和温差值,以此判定被检热电阻的准确度。

2、工作环境检测环境应温度应控制在(+5~+30)℃,湿度应小于90%,检验期间必须保持稳定的环境条件。

3、校验设备校验时应使用标准、高精度的温度表、热电阻表头、电源等,并应加装精确的校准量程,保证测量的准确度。

4、校验方法(1)将标准热电阻和被检的热电阻同时连接到温度表的模拟量输出接口上,并控制热电阻的热源温度,以此来比较两者的温差值,被检热电阻的温差值应小于标样热电阻的±1℃范围,通过核对后即可得出被检热电阻的准确度。

(2)在校准过程中,应改变热源温度以检验热电阻的温差值,可以使温差值在标准热电阻的±1℃范围内,可定义出被检热电阻的数值,进行准确校验。

温度测量实验报告分析

温度测量实验报告分析

一、实验目的本次实验旨在通过实践操作,了解温度测量原理,掌握温度传感器的使用方法,并对不同类型温度传感器的性能进行比较分析。

通过实验,加深对温度测量基础知识的理解,提高实际操作能力。

二、实验原理温度测量是科学研究、工程应用和日常生活中不可或缺的环节。

本实验采用多种温度传感器进行温度测量,主要包括热电偶、热电阻和热敏电阻等。

1. 热电偶测温原理:热电偶由两种不同材料的导体组成,当其两端处于不同温度时,会产生热电势。

根据热电势与温度之间的关系,可测量温度。

2. 热电阻测温原理:热电阻的电阻值随温度变化而变化,通过测量电阻值,可得到温度值。

3. 热敏电阻测温原理:热敏电阻的电阻值随温度变化而变化,通过测量电阻值,可得到温度值。

三、实验器材1. 热电偶(K型、E型)2. 热电阻(铂电阻、镍电阻)3. 热敏电阻(NTC、PTC)4. 温度传感器实验模块5. CSY2001B型传感器系统综合实验台6. 温控电加热炉7. 连接电缆8. 万用表:VC9804A、VC9806四、实验步骤1. 将实验模块连接到CSY2001B型传感器系统综合实验台上。

2. 将热电偶、热电阻和热敏电阻分别接入实验模块。

3. 打开实验台,设置实验参数,如温度范围、采样时间等。

4. 启动实验,观察温度传感器的输出信号。

5. 记录实验数据,包括温度值、电阻值等。

6. 分析实验数据,比较不同温度传感器的性能。

五、实验结果与分析1. 热电偶测温实验结果:K型热电偶和E型热电偶在实验温度范围内具有较好的线性度,测量误差较小。

2. 热电阻测温实验结果:铂电阻和镍电阻在实验温度范围内具有较好的线性度,测量误差较小。

3. 热敏电阻测温实验结果:NTC热敏电阻和PTC热敏电阻在实验温度范围内具有较好的线性度,测量误差较小。

4. 性能比较分析:(1)热电偶具有较宽的测量范围,但价格较高,安装和维护较为复杂。

(2)热电阻具有较好的精度和稳定性,但测量范围相对较窄。

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湖南大学实验指导书课程名称:实验类型:实验名称:热电阻热电偶温度传感器校准实验学生姓名:学号:专业:指导老师:实验日期:年月日一、实验目的1.了解热电阻和热电偶温度计的测温原理2.学会热电偶温度计的制作与校正方法3.了解二线制、三线制和四线制热电阻温度测量的原理4.掌握电位差计的原理和使用方法5.了解数据自动采集的原理6.应用误差分析理论于测温结果分析。

二、实验原理1.热电阻(1) 热电阻原理热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。

它的主要特点是测量精度高,性能稳定。

其中铂热是阻的测量精确度是最高的,它不仅广泛应用于工业测温,而且被制成标准的基准仪。

热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。

热电阻大都由纯金属材料制成,目前应用最多的是铂和铜,此外,现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。

常用铂电阻和铜电阻,铂电阻在0—630.74℃以内,电阻Rt与温度t 的关系为:Rt=R0(1+At+Bt2)R0系温度为0℃时的电阻,铂电阻内部引线方式有两线制,三线制,和四线制三种,两线制中引线电阻对测量的影响最大,用于测温精度不高的场合,三线制可以减小热电阻与测量仪之间连接导线的电阻因环境温度变化所引起的测量误差。

四线制可以完全消除引线电阻对测量的影响,用与高精度温度检测。

本实验是三线制连接,其中一端接二根引线主要是消除引线电阻对测量的影响。

(2) 热电阻的校验热电阻的校验一般在实验室中进行,除标准铂电阻温度计需要作三定点,(水三相点,水沸点和锌凝固点)校验外,实验室和工业用的铂或铜电阻温度计的校验方法有采用比较法两种校验方法。

比较法是将标准水银温度计或标准铂电阻温度计与被校电阻温度计一起插入恒温水浴中,在需要的或规定的几个稳定温度下读取标准温度计和被校验温度计的示值并进行比较,其偏差不超过最大允许偏差。

在校验时使用的恒温器有冰点槽,恒温水槽和恒温油槽,根据所校验的温度范围选取恒温器。

比较法虽然可用调整恒温器温度的方法对温度计刻度值逐个进行比较校验,但所用的恒温器规格多,一般实验室多不具备。

因此,工业电阻温度计可用两点法进行校验,即只校验R0与R100/ R0两个参数。

这种校验方法只需要有冰点槽和水沸点槽,分别在这两个恒温槽中测得被校验电阻温度计的电阻R0 和R100,然后检查R0 值和R100/R0 的比值是否满足规定的技术数据指标,以确定温度计是否合格。

(3) 热电阻的类型1)普通型热电阻。

从热电阻的测温原理可知,被测温度的变化是直接通过热电阻阻值的变化来测量的,因此,热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。

2)铠装热电阻。

铠装热电阻是由感温元件(电阻体)、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体,它的外径一般为φ2--φ8mm。

与普通型热电阻相比,它有下列优点:①体积小,内部无空气隙,热惯性上,测量滞后小;②机械性能好、耐振,抗冲击;③能弯曲,便于安装④使用寿命长。

3)端面热电阻。

端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制,紧贴在温度计端面。

它与一般轴向热电阻相比,能更正确和快速地反映被测端面的实际温度,适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。

4)隔爆型热电阻。

隔爆型热电阻通过特殊结构的接线盒,把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影响而发生的爆炸局限在接线盒内,生产现场不会引超爆炸。

隔爆型热电阻可用于Bla--B3c级区内具有爆炸危险场所的温度测量。

2.热电偶(1) 热电偶原理将两种不同材质的金属导线连接成闭合回路,如果两接点的温度不同,由于金属的热电效应,在回路中就会产生一个与温差有关的电动势,称为温差电势。

在回路中串接一毫伏表,就能粗略地测出温差电势值。

如图1:图1 热电偶原理温差电势的大小只与两个接点的温差有关,与导线的长短粗细和导线本身的温度分布无关。

这样一对导线的组合就称热电偶温度计。

简称热电偶。

实验表明,在一定温度范围,温差电势E与两接点的温度T0, T存在着函数关系E=F(T0 ,T), 如果一个接点T0(通常指冷端)的温度保持不变,则温差电势就只与另一个接点T(通常指热端)的温度有关,即E=F(T) ,当测得温差电势后,即可求出另一个接点(热端)的温度。

为了增加温差电势,提高测量精度,可将几个热电偶串联成热电堆,如图2:电位差计热端(测量点)冷端(参考点)图2 热电偶示意图(2) 热电偶的标定将热电偶做为温度计,必须先将热电偶的温差电势与温度值T之间的关系进行标定。

一般不用内插式计算,而是用实验方法,用表格或T-E(或E-T)特性曲线形式表示。

标定方法,一般采用:1)固定点法,即测量已知沸点或熔点温度的标准物质在沸点或熔点时的温差电势值。

2)标准热电偶法,将待标热电偶与标准热电偶一起置于恒温介质中,逐点改变恒温介质的温度,待热电偶处于热平衡状态下测出每一点的温差电势。

热电偶的T-E特性曲线如下图3:图3 热电偶T-E 特性曲线(3) 热电偶的分类热电偶的种类繁多,各有其优缺点。

可根据不同的用途选择不同型号的热电偶。

目前我国已经标准化的常用商品热电偶,有以下几种三、 实验装置热电偶实验装置主要由恒温水浴、电位差计、热电偶、热电阻、冰点仪、数据采集装置、低电势转换开关和标准玻璃温度计等组成。

恒温水浴上具有搅拌、加热与温度控制装置,可根据要求将温度稳定在设定值附近。

采用标准玻璃温度计测量的温度作为标准温度,用于校准热电偶和热电阻。

可以采用手动与自动采集方式进行采集。

数据采集仪1-4#通道用于采集热电偶电势,5-7#通道用于采集热电阻电势,其中5#通道用于连接四线制热电阻,6#通道用于连接二线制热电阻,7#通道用于连接三线制热电阻通道。

电位差计恒温水浴玻璃温度计冰点仪热电偶温控装置数据采集装置计算机显示与处理系统热电阻电源指示二线三线四线图4 热电阻与热电偶校验原理与接线图四、 实验内容1). 了解热电阻测温原理,练习热电阻二三线制接法;2). 做出被校热电阻与标准温度计之间的曲线关系,通过查标准热电阻温度与阻值关系进行分析;3). 了解热电偶的测温原理、温度补偿方法,练习热电偶连线与测温;4).做出被校热电偶温度与电势曲线,通过查标准热电偶与电势关系进行分析;5).练习电位差计测量电势方法,了解校验实验台自动采集原理。

五、操作步骤如果采用计算机自动采集数据,则操作步骤如下:1).恒温水浴内加好水,冰瓶内放入冰水混合物。

2).将热电阻与热电偶按上图4所示连好,其中热电偶冷端放入冰瓶,并保证热电偶连线在冰瓶内10分钟以上。

检查热电阻、热电偶的高温探头是否都浸在恒温水浴里。

热电偶和热电阻高温探头头部要在同一水平面,以使两者温度尽可能一致。

(注意:待需要测量恒温水浴精准温度时,才将温度计插入恒温水浴,以免误操作造成标准温度计损坏。

且标准温度计也要和热电偶、热电阻高温探头在同一水平面)。

3).打开恒温水浴电源按钮,按下“加热”,“水泵”按钮,设定恒温水浴温度。

4).打开控制柜的开关,打开电脑并启动热电偶热电阻校验系统软件,然后新建实验。

新建实验完成后启动软件“开始”按钮,进行数据采集。

5).加热恒温水浴到设定温度,待软件提示“恒温水浴状态稳定”后,点击“采集稳态数据”按钮,选择量程适当的标准温度计温度测量出水浴温度,并写入计算机后,计算机自动采集当前传感器的电势值或电阻并予以保存。

6).实验者根据需要重复步骤5。

7).完成实验时,点击计算机软件按钮“停止”,终止实验,并将数据导出。

8).退出测控软件,关闭电脑、控制箱以及恒温水槽。

9).根据记录的实验数据,进行分析与处理,最终得到不同温度情况下电势与电阻值。

10).应用误差分析理论进行测温结果分析。

如果采用手动数据采集,则操作步骤如下:1).恒温水浴内加好水,冰瓶内放入冰水混合物。

2).将热电阻与热电偶按上图4所示连好,其中热电偶冷端放入冰瓶,并保证热电偶连线在冰瓶内10分钟以上。

检查热电阻、热电偶的高温探头是否都浸在恒温水浴里。

热电偶和热电阻高温探头头部要在同一水平面,以使两者温度尽可能一致。

(注意:待需要测量恒温水浴精准温度时,才将温度计插入恒温水浴,以免误操作造成标准温度计损坏。

且标准温度计也要和热电偶、热电阻高温探头在同一水平面)。

3).打开恒温水浴电源,按下“加热”,“水泵”按钮,设定恒温水浴温度,待温度比较稳定的时候,选择量程适当的标准温度计温度测量出水浴温度,采用电位差计测量各热电偶通道电势,采用万用表测量热电阻的电阻值,并做好记录。

4).实验者根据需要重复步骤3。

5).完成实验时,关闭恒温水浴电源。

6).根据记录的实验数据,进行分析与处理,最终得到不同温度情况下电势与电阻值。

7).应用误差分析理论进行测温结果分析。

六、注意事项1.实验之前应将加热主体加入适量的水或油。

2.工作环境应无强磁场,温度0~35℃,相对湿度不大于85%。

3.注意:采用高精度玻璃温度计测量温度,注意温度测量范围,以免导致温度计损毁。

当恒温水槽温度低于25℃时,采用0-25℃范围的标准玻璃温度计;当恒温水槽温度在25~50℃之间时,采用25-50℃范围的标准玻璃温度计;当恒温水槽温度在50~75℃之间时,采用50-75℃范围的标准玻璃温度计;当恒温水槽温度在75~100℃之间时,采用75-100℃范围的标准玻璃温度计。

4.当水槽温度比较高的时候,注意防止烫伤。

5.防止水槽的水溅出影响其他电气设备。

七、数据整理表2 热电阻、热电偶温度传感器校验数据热电阻、热电偶温度传感器校验曲线如下图所示:图5 热电阻、热电偶温度传感器校验曲线八、思考题1.本实验误差主要来源哪里?如何减小实验误差?2.能否得到实际温度的真值?如何设计高精度温度传感器?3.如何设计精度更好的恒温水槽?需要哪些措施?4.为什么热电偶可以做为温度计?5.热电偶温度计与普通温度计测温各有什么优缺点?6.如何确定热电偶的正负极?7.电位差计作为第三种导体接入热电偶的两种导体之间,为什么对测量结果无影响?。

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