温度的电测法-热电偶的定标和测温
热电偶的使用方法
热电偶的使用方法
热电偶是一种测量温度的设备，结构由两种不同金属通过焊接等方式制成，一端称为测温点，另一端连接到温度计或其他测量设备。
使用热电偶的方法如下：
1. 准备工作：选择合适的热电偶，通常根据所需测量温度的范围、环境条件等来选择适合的型号。
同时，确保热电偶的接线正确，以免影响测量精度。
2. 连接热电偶：将热电偶的连接端与温度计或其他测量设备的对应接口连接，注意保持良好的接触。
3. 定位测温点：将热电偶的测温点放置于待测物体或环境中，确保测温点与待测物体或环境接触良好，以获取准确的温度测量值。
4. 读取温度值：通过温度计或其他测量设备读取热电偶产生的电压信号，并将其转化为相应的温度值。
根据需要，可以选择实时监测或记录温度变化。
5. 维护保养：使用完毕后，及时清洁热电偶，保持其良好状态，以确保下次使用时的测量准确性。
需要注意的是，热电偶的测量精度受到环境条件、连接质量、测温点位置等多个因素的影响，使用时应尽量保证这些条件的稳定性，以获得高质量的温度测量结
果。
热电偶的定标实验总结
热电偶的定标实验总结
热电偶是测量温度变化最常用的传感器，其定标实验十分重要。
为了保证定标
数据的准确性，定标实验需遵循一定的操作步骤，并严格要求仪器使用和定标环境的管理。
首先，要仔细阅读热电偶使用说明书，明确其工作原理、技术参数及安全注意
事项。
调整热电偶连接线的电阻为约500Ω，以使传递的电流更准确地表征温度变化。
在实验前确定定标温度，可以准备常温水、沸水或冰水，以便进行标准温度的热电偶定标。
其次，测量的元件空热部应考虑对环境条件的影响，确保实验环境可控，用彩
色布罩温度控制器，来避免外部温度对实验结果的不利影响。
另外，在使用仪器时，应确保电池电量充足，以及探头连接安全可靠。
此外，在实验过程中，实验人员需要对数据的准确性进行审核，并合理设置定
标温度范围和时间，以确保温度测量的准确性。
在实验完成后，要根据实际数据，完善仪器使用说明书，方便以后使用及更新替换。
综上所述，热电偶定标实验是一项很重要的实验，需要严格控制实验环境及做
好详尽的数据记录，以确保定标数据的准确性，并合理对定标曲线进行修正，以便以后正常使用。
实验报告样板《热电偶的定标与测温》
实验（实训）报告
辽宁科技大学学院（系）年月日
3、用电位差计测热电偶的温差电系数；
图2 热电偶测量示意图
为了测量温差电动势，就需要在图2的回路中接入电位差计，
引入不能影响热电偶原来的性质，例如不影响它在一定的温差
值。
要做到这一点，实验时应保证一定的条件。
两种金属之间插入第三种金属C时，若它与A
，则该闭合回路的温差电动势与上述只有A
B两根不同化学成份的金属丝的一端焊在一起，构成
图6 电位差计工作原理
为工作回路，回路2为校准电流回路，回路
、误差分析；
、查阅资料，说明关于热点现象的有哪些应用？。
热电偶检定项目及方法
热电偶检定项目及方法热电偶是一种常用的温度测量仪器，其工作原理是利用两个不同金属的接触产生的热电势来测量温度。
为了确保热电偶的准确度和可靠性，在使用前需要进行检定。
本文将介绍热电偶的检定项目及方法。
一、检定项目1. 热电势测量误差：热电偶的主要测量参数是热电势，检定时需要测量热电偶输出的电压，并与标准温度计进行比较，计算其测量误差。
2. 热电偶线性度：线性度是指热电偶输出电压与温度之间的关系是否符合线性特性。
检定时需要在不同温度下测量热电偶的热电势，并绘制热电势-温度曲线，通过分析曲线的直线度来评估热电偶的线性度。
3. 热电偶响应时间：响应时间是指热电偶从温度变化到输出电压稳定所需的时间。
检定时需要在不同温度下进行温度变化，并记录热电偶输出电压的变化过程，通过分析输出电压的稳定时间来评估热电偶的响应时间。
4. 热电偶温度漂移：温度漂移是指热电偶在长时间使用后，输出电压的变化情况。
检定时需要将热电偶长时间暴露在恒定温度环境中，并记录输出电压的变化情况，通过分析电压的漂移程度来评估热电偶的温度漂移。
二、检定方法1. 热电势测量误差检定：将热电偶与一个标准温度计同时插入一个恒温槽中，分别记录两者输出的电压值。
然后计算热电偶的测量误差，即热电偶输出电压与标准温度计的电压差。
2. 热电偶线性度检定：选取几个不同温度点，在每个温度点上测量热电偶的输出电压，并记录下来。
然后根据这些数据绘制热电势-温度曲线，通过分析曲线的直线度来评估热电偶的线性度。
3. 热电偶响应时间检定：将热电偶置于一个恒定温度中，然后突然改变温度，记录热电偶输出电压的变化过程。
通过分析输出电压的稳定时间来评估热电偶的响应时间。
4. 热电偶温度漂移检定：将热电偶长时间暴露在一个恒定温度环境中，并记录输出电压的变化情况。
通过分析电压的漂移程度来评估热电偶的温度漂移。
通过以上检定项目及方法，可以评估热电偶的准确度和可靠性。
在实际应用中，可以根据检定结果进行校正或更换热电偶，以确保温度测量结果的准确性。
实验四 热电偶数字温度计的设计与定标1
实验四 热电偶数字温度计的设计与定标
【实验目的】
1、了解热电偶测温的基本原理和方法。
2、掌握数字温度计的设计和调试技巧。
【实验仪器】
热学综合实验平台、加热井、单端热电偶传感器、热电偶数字温度计设计实验模板。
【实验原理】
1、温差电效应
在物理测量中，经常将非电学量如温度、时间、长度等转换为电学量进行测量，这种方法叫做非电量的电测法。
其优点是不仅使测量方便、迅速，而且可提高测量精密度。
温差电偶是利用温差电效应制作的测温元件，在温度测量与控制中有广泛的应用。
如果用A 、B 两种不同的金属构成一闭合电路，并使两接点处于不同温度，如图4-1所示，则电路中将产生温差电动势，并且有温差电流流过，这种现象称为温差电效应。
图4-1
2、热电偶
两种不同金属串接在一起，其两端可以和仪器相连进行测温（图4-2）的元件称为温差电偶，也叫热电偶。
图
4-2 A 金属：铜 B 金属：康铜
t 0 0t t。
使用热电偶测量物体温度的步骤与要点
使用热电偶测量物体温度的步骤与要点热电偶是一种常用的温度测量仪器，它利用热电效应将温度转换为电压信号，通过测量这一电压信号来确定物体的温度。
下面将介绍使用热电偶测量物体温度的步骤与要点。
一、选择合适的热电偶在开始测量之前，首先需要选择一种适合的热电偶。
热电偶的种类很多，常见的有K型、J型、T型等。
不同的热电偶适用于不同的温度范围和环境条件。
因此，在选择热电偶时，需要考虑测量的温度范围、环境温度、测量精度等因素，并选择相应的热电偶型号。
二、准备工作在进行测量之前，需要进行一些准备工作。
首先，确保热电偶的接头和引线没有损坏，保证信号传输的可靠性。
其次，将热电偶的接头清洁干净，以确保测量的准确性。
最后，将热电偶连接到测量仪器上，确保仪器的正常工作。
三、测量操作1. 将热电偶放置在待测物体的表面或内部。
根据测量的要求和实际情况，可以选择将热电偶直接接触待测物体的表面，或者将热电偶插入待测物体的内部。
2. 等待一段时间，直到热电偶与待测物体达到热平衡。
由于热电偶的响应速度较快，通常只需等待几秒钟或几分钟，即可使热电偶与待测物体达到热平衡。
3. 读取热电偶的电压信号。
使用测量仪器读取热电偶的电压信号，并将其转换为相应的温度值。
在读取电压信号时，需要注意避免干扰源的影响，以确保测量的准确性。
四、注意事项1. 避免热电偶的过热。
过高的温度会对热电偶造成损坏，因此，在使用热电偶进行高温测量时，需要确保热电偶的耐温性能符合要求，并采取相应的保护措施，如使用陶瓷保护管等。
2. 避免热电偶的过冷。
过低的温度会使热电偶的测量精度下降，因此，在使用热电偶进行低温测量时，需要注意保持热电偶的正常工作温度范围，并采取保温措施。
3. 注意热电偶的接线方式。
热电偶的接线方式对测量结果有一定影响，因此，在接线时需要按照热电偶的标准接线方法进行接线，以确保测量的准确性。
4. 定期校准热电偶。
由于热电偶的使用寿命有限，且受到使用环境和条件的影响，因此，需要定期对热电偶进行校准，以确保测量的准确性。
温差电偶的定标和测量
4.8温差电偶的定标和测量热电偶的重要应用是测量温度。
它是把非电学量（温度）转化成电学量（电动势）来测量的一个实际例子。
热电偶在冶金、化工生产中用于高、低温的测量，在科学研究、自动控制过程中作为温度传感器，具有非常广泛的应用。
用热电偶测温度具有许多优点，如测温范围宽、测量灵敏度和准确度较高、结构简单不易损坏度等。
此外由于热电偶的热容量小，受热点也可做得很小，因而对温度变化响应快，对测量对象的状态影响小，可以用于温度场的实时测量和监控。
【实验目的】1.观察并了解温差电现象；2.掌握电位差计的工作原理，学会使用箱式电位差计；3.通过测量热电偶的温差电动势，作出热电偶的温差电动势与温度差之间的关系曲线，能够运用图解法求出热电偶温差系数；4. 掌握标定热电偶的方法；5.了解校准热电偶温度计的基本方法。
【实验仪器】UJ36型箱式电位差计、热电偶、光点式或数字式检流计、标准电池、直流稳压电源、温度计、电热杯、保温杯。
【预习要求】1. 电位差计是利用什么原理进行测量的?2. 使用电位差计测量位置电压前要进行那些操作?【实验仪器介绍】1.标准电池标准电池是一种作电动势标准的原电池，分为饱和式（电解液始终是饱和的）和不饱和式两类。
不饱和式标准电池的电动势E t随温度变化很小，一般不必作温度修正，但在恒温下E t仍有变化，不及饱和式的稳定，而且当电流通过不饱和式标准电池后，电解液增浓，长期使用后会失效。
饱和式标准电池的电动势较稳定，但随温度变化比较显著。
本实验所用的为饱和式标准电池，该电池在20℃时的电动势为E20=1.01860V，在偏离20℃时的电动势可以下式估算：E s（t）=E20-[39.94(t-20)+0.929(t-20) 2×10-5-0.0090(t-20)3]×10-6V电池的温度可由其上所附的温度计读出。
使用标准电池时需注意正负极不能接错，不能短路，不准用万用表测其端电压，不可摇晃、振荡、倒置，不准超过容许电流。
温度的电测法热电偶的定标和测温课件
可靠性保障
采用多重修正措施，确保热电偶在长时间使用过程中的可靠 性。
CHAPTER 06
热电偶的发展趋势和前沿技术
新型热电偶材料的研发
要点一
总结词
研发具有高灵敏度、高稳定性、长寿命的新型热电偶材料 ，如碳纳米管、金属纳米线等，以满足复杂环境和高温高 压下的温度测量需求。
介绍热电偶测温的基本方法及 其优缺点
第三部分：热电偶的应用（30 分钟）
课程安排
介绍热电偶在工业生产和科学研 究中的应用
Байду номын сангаас
分析热电偶在不同领域中的应用 特点和优势
探讨热电偶未来的发展趋势和应 用前景
课程安排
第四部分：实验操作（30分钟） 指导学员进行热电偶的定标和测温实验操作
介绍实验目的、实验器材和实验步骤 分析实验数据，总结实验结果和应用技巧
熟悉热电偶在工业生产和科学 研究中的应用。
课程安排
第一部分：热电偶的 定标原理和方法（30 分钟）
讲解热电偶的定标原 理和方法
介绍热电偶的定标概 念和意义
课程安排
分析热电偶定标过程中的误差来源和修正方法 第二部分：热电偶测温的基本原理和方法（30分钟）
介绍热电偶测温的基本原理
课程安排
分析热电偶测温过程中的误差 来源和修正方法
采集数据
打开数据采集器，设置采样频率和采样时间，开始采集 热电偶的电输出数据和对应的时间值。
数据处理
将采集到的数据进行线性拟合，得到热电偶的电输出与 温度之间的比例关系。
定标方法的实际应用
工业生产中的温度监控
在工业生产过程中，需要对温度进行 精确控制，定标后的热电偶可以提供 准确的温度反馈，有助于提高生产效 率和产品质量。
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力热学实验
Hale Waihona Puke 实验目的 实验原理 实验内容 注意事项 思考题
苏州大学物理实验教学中心
【实验目的】
1. 了解非电量的电测法原理．
力热学实验
2. 学习热电偶定标、测温方法． 3. 进一步掌握电位差计的使用．
苏州大学物理实验教学中心
【实验原理】
1．热电偶热电现象及测温原理
力热学实验
力热学实验
6、测温
将热电偶热端悬空置于实验室内空气 中，测量温差电动势，从热电偶的定标曲 线上查出实验室温度，并与水银温度计测 得的结果进行比较。
苏州大学物理实验教学中心
力热学实验
【注意事项】
1. 电源极性不可接错;
2. 测量时一定要遵循“先粗调，后
细调”的原则，确保检流计不因过 载而被损坏。
苏州大学物理实验教学中心
力热学实验
4．热电偶的测温
得出热电偶的Ex(t) －t 定标曲线后，只要测出待测条 件下热电偶输出的温差电动势，就可在定标曲线上标定
相关条件下热电偶两端的温差，冷端温度已知（固定）
时，热端的温度随之被测出。
苏州大学物理实验教学中心
【实验内容】
1、接线
力热学实验
按图5接入标准电池Es、检流计G、工作电源E(5.7 ～6.4V)，热电偶引线接入“未知1”(或“未知2”)。检 流计G接入前要先进行零点调节。
当两种不同金属互相接触时，接触面上产生一个接触电 位差：铂尔贴电动势； 同一种金属两端处于不同温度时，金属的两端就产生一 个电位差：汤姆逊电动势。 由两种不同的金属或由两种不同成 分的合金的两端彼此焊接在一起组成闭 合回路时（如图1），若两端点温度分别 为t 和 t0，则回路中就有温差电动势，它 是铂尔贴电动势和汤姆逊电动势之和． 产生温差电动势的装置称为热电偶。 苏州大学物理实验教学中心 A t0 B 图1 t
力热学实验
当组成热电偶的材料一定时，温差电动势Ex 唯一地决定 于两端点的温度差 t － t0，其大小近似为：
E x C ( t t0 )
式中C为温度系数，由组成热电偶的材料决定。
接电势差计
用热电偶测量温度时，通常把一端置于被 测温场中，称为测量端(热端)；另一端恒定于 某一温度，称为参考端(冷端)，如图2所示。
图5
苏州大学物理实验教学中心
力热学实验
2、校正工作电流
根据实验室提供的标准电池电动势值，置RS于 相应位置，旋 K1 至“ ×1” 、 K2 至“标准”，依次 调节Rn，使检流计指针指“零”，电位差计即达到 补偿状态IAB=ES/lAC 。
3、测量练习
将冰块放入冷端部分的保温杯(约 2 杯)中，加少量 自来水形成冰水混合物；热端置于空气中，旋K2至热 电偶接入端，调节测量转盘 I 、 II 、 III ，使检流计指 针指“零”，立刻读出水银温度计的温度及测量转盘 读数，即得到热端为室温时的温差电动势。 苏州大学物理实验教学中心
力热学实验
3．电动势的测量原理 (1)补偿法测电动势
如图3所示，当检流计 示数为零时， ES 的示数即 为待测电动势 Ex 的值，此 即补偿法。
图3 补偿法测电动势
苏州大学物理实验教学中心
力热学实验
(2)实际工作电路
如图 4 所示，先将双刀开关 S 与 ES 相接，固定 C 点，调节 R ，使检 流计示数为零，此为校准电阻 AB 中的(工作)电流：
力热学实验
【思考题】
1 ．若在校准工作电流过程中检流计的指针总是偏 向一边，试分析有哪些可能的原因? 2．实验中怎样判定热电偶两根引线的正、负极性? 3 ．如果在实验中热电偶“冷端”不放在冰水混合 物中，而直接处于室温中，对实验结果会有些什么 影响?
苏州大学物理实验教学中心
E S I AB l AC
图4 工作电路
再将 S 与 Ex相接，固定 R (IAB不 变 ) ，调节 C 点位置，使检流计示 数为零，可得Ex的值： '
E x I AB l
' AC
l AC ES l AC
电势差计中，ES/lAC是定值，将l‘AC 相对ES/lAC定标的结 果直接标在刻度盘上，即可直观读出Ex值。 苏州大学物理实验教学中心
A
－
＋
B
当t0 恒定时，热电偶所产生的温差电动势 t0 t 仅随测量端温度变化。只要把已测得的温差 图2 电动势与测量端温度的对应关系整理成热电 偶定标曲线，测量时便可根据测得的温差电 动势来求得被测温度。 苏州大学物理实验教学中心
力热学实验
2．热电偶的定标
热电偶的定标就是用实验方法，找出热电偶两端温度差 与温差电动势的对应关系曲线． 根据温度给定方法和测定方法不同，热电偶的定标方法 分为纯物质定点定标法和比较定标法等． 这里仅介绍比较定标法： 将热电偶冷端置于冰水混合物中，热端置于热水中，让 其自然冷却，用水银温度计测量其温度，同时用电位差计 测出热电偶对应温差时的温差电动势，以一定温度间隔进 行多点测量后即可画出Ex(t) －t 定标曲线。 苏州大学物理实验教学中心
1
力热学实验
4、测量未知温差电动势
1 将热水倒入热端部分的电热杯(约 2 杯)中。不断调 节测量转盘I、II、III，使检流计指针随时指“零”， 每隔 3~5 度左右，读出水银温度计的温度，以及测量 转盘读数，即得到热端在该温度时的温差电动势Ex， 共测8~10组数据。
5、定标 以温度 t 为横坐标，温差电动势 Ex 为纵坐标，绘 出Ex－t 定标曲线，并用图解法求出 Ex=C(t－t0 )中的C 值． 苏州大学物理实验教学中心