热电偶标定实验
热电偶标定实验报告的六个步骤及流程说明
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热电偶定标实验
–图7-1 热电偶结构图 热电偶定标实验一、实验目的1．了解热电偶的工作原理；2．学会对热电偶定标；3．应用热电偶测温。
二、实验仪器灵敏数字电压表，保温杯，电加热罐，温度计等三、实验原理早在19世纪初，人们就发现两种不同的金属组成的回路中(如图7-1所示)，如果在两个接头端存在温度差，则回路中就会产生电流。
这种现象就称为温差电现象，这两种不同金属组成的电路称为热电偶。
产生电流的电动势称为温差电动势。
温差电动势的产生机制，限于篇幅，在此不再多讲。
但从实用的角度出发，热电偶的一些特点和性质我们却是应该掌握的：1．一般来说，任意两种不同的金属组成的回路都可以构成一对热电偶。
只要两个接头端有温度差，回路中就有温差电动势，进而会产生温差电流。
(利用这一特点，我们就可以把非电量的温度转化为可以用仪表检测的电学量。
)2．各种不同的热电偶都有其特定的温差电动势的变化曲线。
换言之，只要确定了组成热电偶的金属材料，则其温差电动势的变化规律就是一定的，与热电偶的体积、导线长短等因素无关。
(由于有这一特点，实际应用时热电偶的测温探头就可以做得很小，因而探头的热容量也就很小,测温就非常灵敏。
)3．由于各种不同热电偶的温度特性不同，故不同的热电偶有其不同的适用温度范围。
根据不同的测温环境，使用者可以查找有关资料，选择合适的热电偶进行测温。
4．一对热电偶所产生的温差电动势一般都很小，只有零点几至数十毫伏。
须用很灵敏的检流装置才能检验出来。
但若把大量的热电偶串联起来，组成温差电堆，其产生的温差电动势和温差电流就有明显的实用价值。
特别是用某些半导体材料组成的热电偶，有些地方已把它用来制成热转换效率较高的温差电堆发电装置。
Ⅲ基础物理实验–81 –四、实验内容本实验将要研究的是一种最容易做成的热电偶——铜铁热电偶的性质。
见图7-2，这种热电偶当其一端置于0℃的温度中，而另一端的温度在0℃～100℃范围内变化时，其温差电动势与温度差的关系近似成直线关系。
热电偶定标实验
实验4—8 热电偶定标实验在现代工业自动控制系统中，温度控制是经常遇到的工作，对温度的自动控制有许多种方法。
在实际应用中，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。
用热电偶测温具有许多优点，如测温范围宽（-200～2000℃）、测量灵敏度和准确度较高、结构简单不易损坏等。
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。
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。
在大学物理实验中，热电偶温度计的定标是一个传统实验，该实验要求学生找出热电偶的温差电动势与冷热端温差之间的关系，并给出温差电动势与冷热端温差之间的关系曲线，求出经验方程，从而完成其定标工作，使同学们了解热电偶测温度的基本原理。
【实验目的】1. 加深对温差电现象的理解。
2. 了解热电偶测温的基本原理和方法。
3. 了解热电偶定标基本方法。
【实验原理】1. 温差电效应温度是表征热力学系统冷热程度的物理量，温度的数值表示法叫温标。
常用的温标有摄氏温标、华氏温标和热力学温标等。
温度会使物质的某些物理性质发生改变。
一般来讲，任一物质的任一物理性质只要它随温度的改变而发生单调的、显著的变化，都可用它来标志温度，也即制作温度计。
常用的温度计有水银温度计、酒精温度计和热电偶温度计等。
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。
本实验是研究一给定温差电偶得温差电动势与温度的关系。
图4-8-1 闭合电路大学物理实验如果用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4-8-1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。
热电偶标定实验
热电偶标定实验一、概述：温差热电偶(简称热电偶)是目前温度测量中应用最广泛的温度传感元件之一，是以热电效应为基础的测温仪表。
它用热电偶作为传感器，把被测的温度信号转换成电势信号，经连接导线再配以测量毫伏级电压信号的显示仪表来实现温度的测量。
热电偶测温的优点是结构简单、制作方便、价格低廉、测温范围宽、热惯性小、准确度较高、输出的温差电信号便于远距离传送、实现集中控制和自动测试。
流体、固体及其表面温度均可用它来测量，所以在工业生产和科学研究、空调与燃气工程中应用广泛。
二、实验目的１．学习使用毫伏表测定温差电动势及热电偶工作原理。
２．掌握热电偶定标曲线的绘制规则。
３．学习用热电偶设计温度计4.学习用直线拟合方法处理实验数据。
三、实验原理1、温差电现象。
导体中存在着与热现象有关的非静电力和电动势，称为温差电动势，依其产生的机理不同而有两种具体形式。
一种称为汤姆孙电动势。
金属导线两端如果温度不同，高温端的自由电子好像气体分子一样向低温端扩散，并在低温端堆积起来，从而在导线内形成电场。
由电子热扩散不平衡建立的电场反过来又阻碍不平衡热扩散的进行，最终达到动态平衡，使导线两端形成一稳定的电势差。
若把两种金属导线两端连接起来，并把接点置于不同温度中，使两种不同材料的金属连接成闭合回路，因两个汤姆孙电势不相等，两段导线中即形成恒定电流。
回路中相应的电动势称为汤姆孙电动势。
温差越大，汤姆孙电动势也越大。
另一种称为珀耳帖（J.C.A.Peltier，1785——1845）电动势。
两种不同金属连接起来，由于接触面两侧金属内自由电子浓度不同，电子将从浓度大的一侧向浓度小的一侧扩散，在接触面间形成电场，从而在两种金属间形成电位差。
显然，两种金属连成回路，并把接点置于相同温度中，两接触面间将建立相等而相反的电动势，因而也形不成恒定电流。
只有两接点温度不同，两个珀耳帖电动势不等，才会形成电动势。
而且温差越大，形成的电动势也越大。
热电偶定标实验
热电偶定标实验实验4—8 热电偶定标实验在现代⼯业⾃动控制系统中，温度控制是经常遇到的⼯作，对温度的⾃动控制有许多种⽅法。
在实际应⽤中，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。
⽤热电偶测温具有许多优点，如测温范围宽（-200～2000℃）、测量灵敏度和准确度较⾼、结构简单不易损坏等。
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。
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。
在⼤学物理实验中，热电偶温度计的定标是⼀个传统实验，该实验要求学⽣找出热电偶的温差电动势与冷热端温差之间的关系，并给出温差电动势与冷热端温差之间的关系曲线，求出经验⽅程，从⽽完成其定标⼯作，使同学们了解热电偶测温度的基本原理。
【实验⽬的】1. 加深对温差电现象的理解。
2. 了解热电偶测温的基本原理和⽅法。
3. 了解热电偶定标基本⽅法。
【实验原理】1. 温差电效应温度是表征热⼒学系统冷热程度的物理量，温度的数值表⽰法叫温标。
常⽤的温标有摄⽒温标、华⽒温标和热⼒学温标等。
温度会使物质的某些物理性质发⽣改变。
⼀般来讲，任⼀物质的任⼀物理性质只要它随温度的改变⽽发⽣单调的、显著的变化，都可⽤它来标志温度，也即制作温度计。
常⽤的温度计有⽔银温度计、酒精温度计和热电偶温度计等。
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。
本实验是研究⼀给定温差电偶得温差电动势与温度的关系。
图4-8-1 闭合电路⼤学物理实验如果⽤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4-8-1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。
热电偶标定实验结果分析
热电偶标定实验结果分析
热电偶标定是热量计量设备校准的必要程序，由于热量计量设备的量程和精度的要求，热电偶标定必须满足一定的要求。
热电偶标定实验是为了取得热量计量设备的实际热量值，有助于对热量计量设备进行精确校准。
标定实验通常由跟踪模拟热源，量测热电偶输出信号，采用某种标定方法处理测量的热电
偶信号，再用某种校准方法得到热量计量设备的实际热量值，最后以实际热量值准确得到
热量计量设备的量程和精度。
标定实验可以使用各种热电偶，包括热电阻热电偶，热量传感器，电热棒，电加热器等。
各种热电偶均具有不同的特性，有不同的热敏电阻，热电偶信号在不同温度时会有所不同。
如果不经过标定处理，这些信号将无法得到准确的测量结果。
热电偶标定实验的实施表明，不仅要满足相应的测量精度和量程要求，还要根据不同
热电偶的特性，采用不同的标定和校准方法，以确保热量计量设备能够准确地测量温度。
只有正确完成热电偶标定实验，才能保证热量计量设备具有准确的量程和精度，这是应用
和质量控制的必备条件。
热电偶标定实验报告
热电偶标定实验报告热电偶标定实验报告热电偶的制作与标定试验指导老师：徐之平学生：代国岭学号：***-*****8 专业：工程热物理热电偶标定实验报告热电偶的制作与标定试验一、实验目的1．了解热电偶温度计的测温原理2．学会热电偶温度计的制作与矫正方法3．掌握电位差计的原理和使用方法二、实验仪器P*****型数字毫伏表、SY821型转换开关、RTS-00B制冷恒温槽、HTS-300B标准油槽、实验热电偶三、实验原理热电偶标定实验报告两种不同成份的导体A、B（称为热电偶丝材或热电极）两端接合成回路，当A、B两个接合点的温度T、T0不同时，在回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，而这种电动势称为热电势。
热电偶就是利用这种原理进行温度测量的，其中，直接用作测量介质温度的一端叫做工作端（也称为测量端），另一端叫做冷端（也称为补偿端）；冷端与显示仪表或配套仪表连接，显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。
热电偶实际上是一种能量转换器，它将热能转换为电能，用所产生的热电势测量温度，对于热电偶的热电势，应注意如下几个问题：（1）热电偶的热电势是热电偶两端温度函数的差，而不是热电偶两端温度差的函数；（2）热电偶所产生的热电势的大小，当热电偶的材料是均匀时，与热电偶的长度和直径无关，只与热电偶材料的成份和两端的温差有关；（3）当热电偶的两个热电偶丝材料成份确定后，热电偶热电势的大小，只与热电偶的温度差有关；若热电偶冷端的温度保持一定，这进热电偶的热电势仅是工作端温度的单值函数。
四、实验记录及处理1．热电偶的制作按实验要求，截取两根适当长度的电偶丝，消除两端的氧化膜，套上绝缘套管，用钢丝钳将两根偶丝的端部胶合在一起。
微微加热，立即蘸取少许硼砂，再在热源上加热，使硼砂均匀地覆盖住胶合头，防止偶丝高温焊接时氧化。
交流弧焊法：将隔离变压器输出电压调至30V左右，以碳棒为一极，胶合头为一极，用绝缘良好的夹子夹住，使两极相碰，电弧产生的瞬间高温使胶合头熔焊在一起，形成光滑的焊珠。
热电偶定标实验总结
热电偶定标实验总结
热电偶定标实验是一种常见的实验，它可以帮助我们识别和反馈不同温度和物质的变化情况。
在本次实验中，我们使用了七芯热电偶定标装置，经过一系列试验和实验，最终形成了一个可靠的热电偶定标系统。
首先，我们对热电偶定标装置进行了连接，并在接口部分注意接线的接地特性，以防止热电偶短路。
一旦完成了接线，我们需要使用通用多路输入转换器将输出信号转换为模拟信号，这样热电偶定标装置就可以转换温度信号并将其转换为可读的单位。
接下来，我们需要对热电偶温度的测量精度进行调节，找出它的最佳值。
可以将单位显示设置为摄氏度，把量程范围设定为 0-100°C。
此外，在使用热电偶定标装置的时候，还需要将输出线路配置到相应的显示器，以便直观查看温度变化以及记录有关数据。
最后，我们完成了定标实验，比较了实际温度和预期温度的差异，得出定标结果。
根据实验结果观察，实测值和预期值的差异很小，平均偏差小于0.3℃，说明热电偶定标装置运行效果良好，性能值得信赖。
综上所述，热电偶定标实验为我们提供了一种可靠有效的测量系统，可以进行实时反馈，监测物质温度变化。
此外，在实验中，我们还发现了热电偶定标装置运行效果良好，性能值得信赖。
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热电偶标定实验
一、概述：
温差热电偶(简称热电偶)是目前温度测量中应用最广泛的温度传感元件之一，是以热电效应为基础的测温仪表。
它用热电偶作为传感器，把被测的温度信号转换成电势信号，经连接导线再配以测量毫伏级电压信号的显示仪表来实现温度的测量。
热电偶测温的优点是结构简单、制作方便、价格低廉、测温范围宽、热惯性小、准确度较高、输出的温差电信号便于远距离传送、实现集中控制和自动测试。
流体、固体及其表面温度均可用它来测量，所以在工业生产和科学研究、空调与燃气工程中应用广泛。
二、实验目的
１．学习使用毫伏表测定温差电动势及热电偶工作原理。
２．掌握热电偶定标曲线的绘制规则。
３．学习用热电偶设计温度计
4.学习用直线拟合方法处理实验数据。
三、实验原理
1、温差电现象。
导体中存在着与热现象有关的非静电力和电动势，称为温差电动势，依其产生的机理不同而有两种具体形式。
一种称为汤姆孙电动势。
金属导线两端如果温度不同，高温端的自由电子好像气体分子一样向低温端扩散，并在低温端堆积起来，从而在导线内形成电场。
由电子热扩散不平衡建立的电场反过来又阻碍不平衡热扩散的进行，最终达到动态平衡，使导线两端形成一稳定的电势差。
若把两种金属导线两端连接起来，并把接点置于不同温度中，使两种不同材料的金属连接成闭合回路，因两个汤姆孙电势不相等，两段导线中即形成恒定电流。
回路中相应的电动势称为汤姆孙电动势。
温差越大，汤姆孙电动势也越大。
另一种称为珀耳帖（J.C.A.Peltier，1785——1845）电动势。
两种不同金属连接起来，由于接触面两侧金属内自由电子浓度不同，电子将从浓度大的一侧向浓度小的一侧扩散，在接触面间形成电场，从而在两种金属间形成电位差。
显然，两种金属连成回路，并把接点置于相同温度中，两接触面间将建立相等而相反的电动势，因而也形不成恒定电流。
只有两接点温度不同，两个珀耳帖电动势不等，才会形成电动势。
而且温差越大，形成的电动势也越大。
总之，两种电动势尽管产生的机理不同，但最后在闭合回路中形成的电动势，除与材料有关外，惟一地决定于两个接点的温度差，所以统称为温差电动势。
上述两种金属A、B 两端彼此焊接并将接点置于不同温度下的回路（见图1），称为温差电偶。
使用时常把一个接点置于某一恒定温度，称为参考点；另一接点作为测温点。
温差电偶中形成的温差电动势与温差的关系通常用幂函数表示，在常温范围内，要求
准确度不太高时，可以取一级近似，写为：
图1 温差电偶
式中：常数取决于参考点的温度；称为温差电系数，它表示测温端每变化1℃时温差电动势的变化量。
3、热电偶的定标
热电偶定标的方法有两种。
（1）比较法：即用被校热电偶与一标准组分的热电偶去测同一温度，测得一组数据，其中被校热电偶测得的热电势即由标准热电偶所测的热电势所校准，在被校热电偶的使用范围内改变不同的温度，进行逐点校准，就可得到被校热电偶的一条校准曲线。
（2）固定点法：这是利用几种合适的纯物质在一定气压下（一般是标准大气压），将这些纯物质的沸点或熔点温度作为已知温度，测出热电偶在这些温度下对应的电动势，从而得到电动势――温度关系曲线，这就是所求的校准曲线。
热电偶的冷端补偿
由热电偶测温原理已经知道，只有当热电偶的冷端温度保持不变时，热电势才是被测温度的单值函数。
在实际应用时，往往由于热电偶的热端与冷端离得很近，冷端又暴露于空间，容易受到周围环境温度波动的影响，因而冷端温度难以保持恒定。
为此常采用下述冷端温度补偿或处理方法。
(1)冰浴法：在实验室条件下常将热电偶冷端置于冰点恒温槽中，使冷端温度恒定在0℃时进行测温，这种方法称为冰浴法。
测量时将热电偶的冷端分别插入冰点恒温槽，如图7所示。
温度显示或测量仪表可以看作铜导线，而且铜导线与热电偶的热电极相接的两接点温度均在0℃。
根据中间导体定律，可以认为图7（b）与（c）的线路等效。
图7 冰裕法接线图
四、实验内容及操作
1、热电偶标定实验（测量标定热电偶曲线）
将热电偶插入加热井中，另一端放入冰水混合物中。
把热电偶输出接入毫伏表输入，，热电偶的标定实验线路图如图9所示。
（注：，毫伏表选择20mv档）
分别设置温度为（30，35……110℃）时，测出标定热电偶的热电势并将数据填入表1中，然后查标准热电偶电势表将数据填入表1。
根据所测数据及所查数据分别绘出标定热电
偶及标准热电偶曲线如图10所示。
表1 热电偶温度计标定表
序号温度(℃) 标定热电偶热电势（mV）标准热电偶热电势（mV）
1 30
2 35
3 40
4 45
5 50
6 55
7 60
8 65
9 70
10 75
11 80
12 85
13 90
14 95
15 100
16 105
17 110
图10 E-t曲线
2、热电偶温度计设计实验（测量热电偶曲线）
将热电偶插入加热井中，另一端放在环境温度中。
把PID控温设置到100度。
用毫伏表测量热电偶两端的电动势。
再用毫伏表测量热电偶补偿电动势（调RW1为4.10 mV）再将毫伏表测量放大后的输出(此时将毫伏表选择200 mV挡)调节后RW2放大倍数为100
在将PID温度降40度以下（可以开启风扇快速降温）
分别设置温度为（40……110℃）时，测出热电偶温度计的热电势并将数据填入表2中，根据所测数据绘出热电偶曲线。
表2 热电偶温度计设计实验表
序号标定温度(℃)
热电偶温度计热电势（mV）
1 30
2 40
3 50
4 60
5 70
6 80
7 90
8 100
9 110。