检测技术实验1 热电阻、热电偶测温特性实验
热敏电阻和热电偶温差电势的测量
热敏电阻和热电偶温差电势的测量随着半导体热敏电阻和热电偶在工业中的应用日益广泛，我们有必要对它们的一些温度特性有所了解。
DHT 型热学实验仪是集加热、传感、测量于一体的多功能实验仪器。
采用单片机测量、控制。
脉宽调制式加热，温度采用精确的PID 参数自整定控制。
具有测、控温精度高，加热时间快，降温时间短，操作使用方便。
实验安全、无环境污染。
可以任意地设定加热温度（室温～150℃） 一、实验目的1、热敏电阻的温度特性研究。
2、铜—康铜热电偶温差电势的特性研究。
3、描绘热敏电阻和热电偶温差电势的特性曲线。
4、了解PID 在工业控制中运用的原理和方法。
二、实验仪器DHT 型热学实验仪、直流电桥、数字万用表 三、实验原理 1、热敏电阻热敏电阻是一种电阻值随其电阻体的温度变化呈显著变化的热敏感电阻。
它多由金属氧化物半导体材料制成，也有由单晶半导体、玻璃和塑料制成的。
由于热敏电阻具有体积小、结构简单、灵敏度高、稳定性好、易于实现远距离测量和控制等优点，所以广泛应用于测温、控温、温度补偿、报警等领域。
本实验所测试样为负温度系数(NTC)热敏电阻，它的电阻值随温度升高而减小。
其电阻温度特性的通用公式为)11(2121T T B eR R -= （1）式中，R l 为温度T l 时的阻值；R 2为温度为T 2时的阻值；B 为热敏指数，由材料的物理特性决定。
若设T 2趋于无穷大，上式可简化成TB T Ae R = （2）热敏电阻温度系数的定义式为dTdR R TT 1=α对于负温度系数热敏电阻，其温度系数是温度丁的函数，以T α表示。
可以得出2TBT -=α （3） 上式表示，对负温度系数电阻来说，T α在工作温度范围内随温度增加迅速减小。
表示温度系数时要注明其温度值，通常以25℃时的值来表示。
对式（2）线性化，可得TBA R T 1ln ln += （4）作T1～T R ln 曲线，此直线斜率即为B ，截距为lnA 。
温度检测试验试验指导
实验1 铂热电阻温度特性测试一、实验目的：了解铂热电阻的特性与应用。
二、实验仪器：智能调节仪、PT100（2只）、温度源、温度传感器实验模块。
三、实验原理：利用导体电阻随温度变化的特性，热电阻用于测量时，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。
当温度变化时，感温元件的电阻值随温度而变化，这样就可将变化的电阻值通过测量电路转换电信号，即可得到被测温度。
四、实验内容与步骤1．学会用智能调节仪来控制温度：1)在控制台上的“智能调节仪”单元中“输入”选择“Pt100”，并按图1-1接线。
将“+24V输出”经智能调节仪“继电器输出”，接加热器风扇电源，打开调节仪电源。
图1-1 智能调节仪温度控制接线图2)按键，进入智能调节仪设置菜单，仪表靠上的窗口显示“”，靠下窗口显示待设置的设定值。
按“”可改变小数点位置，按或键可修改靠下窗口的设定值。
再按回到初始状态。
2．调节智能调节仪，将温度控制在500C，在另一个温度传感器插孔中插入另一只铂热电阻温度传感器PT100。
3．将±15V直流稳压电源接至温度传感器实验模块。
温度传感器实验模块的输出Uo2接实验台直流电压表。
4．将温度传感器模块上差动放大器的输入端Ui短接，调节电位器Rw4使直流电压表显示为零。
5按图2-2并将PT100的3根引线插入温度传感器实验模块中Rt两端（其中颜色相同的两个接线端是短路的）。
图2-2 铂热电阻测试5．拿掉短路线，将R6两端接到差动放大器的输入Ui，记下模块输出Uo2的电压值。
6．改变温度源的温度每隔50C记下Uo2的输出值。
直到温度升至1200C。
并将实验结果填入下表。
三、实验报告根据表1实验数据，作出U O2-T曲线，分析PT100的温度特性曲线，计算其非线性误差。
实验2 K型热电偶测温实验一、实验目的：了解K型热电偶的特性与应用二、实验仪器：智能调节仪、PT100、K型热电偶、温度源、温度传感器实验模块。
温度特性实验报告
一、实验目的1. 了解温度传感器的基本原理和种类。
2. 掌握热电偶、热敏电阻等常用温度传感器的温度特性测量方法。
3. 研究不同温度传感器在不同温度范围内的响应特性。
4. 分析实验数据，评估温度传感器的准确性和可靠性。
二、实验原理温度传感器是将温度信号转换为电信号的装置，常用的温度传感器有热电偶、热敏电阻、热敏晶体管等。
本实验主要研究热电偶和热敏电阻的温度特性。
1. 热电偶测温原理热电偶是一种基于塞贝克效应的温度传感器，由两种不同材料的导体构成。
当两种导体的自由端分别处于不同温度时，会产生热电势，其大小与温度有关。
通过测量热电势，可以确定温度。
2. 热敏电阻测温原理热敏电阻是一种基于半导体材料的电阻值随温度变化的温度传感器。
根据电阻值随温度变化的规律，可以将温度信号转换为电信号。
热敏电阻分为正温度系数热敏电阻（PTC）和负温度系数热敏电阻（NTC）。
三、实验仪器与设备1. 热电偶（K型、E型）2. 热敏电阻（NTC、PTC）3. 温度控制器4. 数字多用表（万用表）5. 数据采集器6. 实验平台7. 温度传感器实验装置四、实验步骤1. 热电偶温度特性测量（1）将K型热电偶和E型热电偶分别接入实验装置，调节温度控制器，使温度逐渐升高。
（2）使用数字多用表测量热电偶两端的热电势，记录数据。
（3）将热电势与温度对应，绘制热电偶的温度特性曲线。
2. 热敏电阻温度特性测量（1）将NTC热敏电阻和PTC热敏电阻分别接入实验装置，调节温度控制器，使温度逐渐升高。
（2）使用数字多用表测量热敏电阻的电阻值，记录数据。
（3）将电阻值与温度对应，绘制热敏电阻的温度特性曲线。
五、实验结果与分析1. 热电偶温度特性曲线通过实验数据绘制出K型和E型热电偶的温度特性曲线，可以看出热电偶的温度特性与温度之间呈线性关系，但在低温区域可能存在非线性。
2. 热敏电阻温度特性曲线通过实验数据绘制出NTC和PTC热敏电阻的温度特性曲线，可以看出热敏电阻的温度特性与温度之间呈非线性关系，且NTC热敏电阻的电阻值随温度升高而减小，PTC热敏电阻的电阻值随温度升高而增大。
温度检测试验试验指导
实验1 铂热电阻温度特性测试一、实验目的：了解铂热电阻的特性与应用。
二、实验仪器：智能调节仪、PT100（2只）、温度源、温度传感器实验模块。
三、实验原理：利用导体电阻随温度变化的特性，热电阻用于测量时，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。
当温度变化时，感温元件的电阻值随温度而变化，这样就可将变化的电阻值通过测量电路转换电信号，即可得到被测温度。
四、实验内容与步骤1．学会用智能调节仪来控制温度：1)在控制台上的“智能调节仪”单元中“输入”选择“Pt100”，并按图1-1接线。
将“+24V输出”经智能调节仪“继电器输出”，接加热器风扇电源，打开调节仪电源。
图1-1 智能调节仪温度控制接线图2)按键，进入智能调节仪设置菜单，仪表靠上的窗口显示“”，靠下窗口显示待设置的设定值。
按“”可改变小数点位置，按或键可修改靠下窗口的设定值。
再按回到初始状态。
2．调节智能调节仪，将温度控制在500C，在另一个温度传感器插孔中插入另一只铂热电阻温度传感器PT100。
3．将±15V直流稳压电源接至温度传感器实验模块。
温度传感器实验模块的输出Uo2接实验台直流电压表。
4．将温度传感器模块上差动放大器的输入端Ui短接，调节电位器Rw4使直流电压表显示为零。
5按图2-2并将PT100的3根引线插入温度传感器实验模块中Rt两端（其中颜色相同的两个接线端是短路的）。
图2-2 铂热电阻测试5．拿掉短路线，将R6两端接到差动放大器的输入Ui，记下模块输出Uo2的电压值。
6．改变温度源的温度每隔50C记下Uo2的输出值。
直到温度升至1200C。
并将实验结果填入下表。
三、实验报告根据表1实验数据，作出U O2-T曲线，分析PT100的温度特性曲线，计算其非线性误差。
实验2 K型热电偶测温实验一、实验目的：了解K型热电偶的特性与应用二、实验仪器：智能调节仪、PT100、K型热电偶、温度源、温度传感器实验模块。
热电阻测温特性实验
4．在“Rt”端点 a 与地之间加+2V 或+4V 直流电源，去掉 R5、R6 接地线并分别将 Rtb 中心点及 Rw1 相联，调节 Rw1 使电桥平衡，即桥路输出端 b 和中心活动点之间在室温下输出电压为零。 5．将 Pt100 插入温度源的另一传感器插孔中，根据实验 10-26 中步骤 1 操作。设定温控仪温度值 为 50℃，记录下电压表读数，重新设定温度值为 50℃+n·Δt，建议 Δt=5℃，n=1……10，每隔 1n 读出数显表指示的电压值与温度表指示的温度值，并将结果填入下表 10-27-1。 表 10-27-1 T(℃) V(v) 6．根据表 10-27-1，计算其非线性误差 δ 及灵敏度 S。 注：这个测温实验中数显电压表指示的是室温与温度源的温差值所对应的实验模块输出电压 值，因为根据上述第 3 步已将室温值显示为零。 五、思考题： 1. 热电阻测温与热电偶测温有什么不同？ 50
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，铂 电阻与温度的关系为： 1. 0～630.74 ℃以内为：Rt =R0(1+At+Bt2); 2. -190～0 ℃以内为： Rt =R0［1+At+Bt2+C(t-100)t2］ 式中： Rt——温度为 t℃时的电阻值； R0——温度为 0 ℃时的电阻值； t ——任意温度值； A，B，C ——分度系数。 本实验采用的是 Pt100 铂电阻，它的 R0=100Ω，At=3.9684× 10-2/℃，Bt=5.847× 10-6/℃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。实际测量时将铂 电阻随温度变化的阻值通过电桥转换成电压的变化量输出，再经放大器放大后直接用电压表显 示。 。 三、需用器件与单元： 加热源、K 型热电偶、Pt100 铂热电阻、温度控制仪、温度传感器实验模板。 四、实验步骤： 1. 参照实验 10-26-1 接线，拆去 E 型热电偶与 R5、R6 之间的联线。 2. 将 Pt100 铂电阻的三根线分别接入温度实验模板上“Rt”输入端的 a、b 点，用万用表欧姆档 测量 Pt100 三根线，其中短接的二根线接 b 点，另一端接 a 点。这样 Pt100 与 R3、R1、Rw1、R4 组 成一直流电桥，它是一种单臂电桥。Rw1 中心活动点与 R6 相接，Pt100 的 b 点接 R5。 3. 加上± 15V 模块电源，将 R5、R6 端同时接地，接上电压表（2V 档） ，调节 Rw3V02=0。
热电偶温度特性实验
实验四K热电偶温度特性实验1、实验目的：了解热电偶测温原理及方法和应用。
2、基本原理：K型热电偶是由镍铬-镍硅或镍铝材料制成的热电偶，偶丝直径不同，测量的温度范围也不同。
对于确定的热电偶，其温度测量范围和电动势随温度的变化曲线是确定的，可通过查表得到。
选用确定的K型热电偶，插入温度源中，把热电偶的输出端通过差分放大，获得热电偶的电动势。
记录测量电动势，通过测量热电偶输出的电动势值再查分度表得到相应的温度值。
3、需用器件与单元：主机箱、温度源、Pt100热电阻(温度源温度控制传感器)、Ｋ热电偶(温度特性实验传感器)、温度传感器实验模板、应变传感器实验模板(代mV发生器)。
4、原理图如下图4.8所示图4.8 K热电偶原理图5、实验步骤：热电偶使用说明：热电偶由Ａ、Ｂ热电极材料及直径(偶丝直径)决定其测温范围，如Ｋ(镍铬-镍硅或镍铝)热电偶，偶丝直径3.2mm时测温范围０～1200℃，本实验用的Ｋ热电偶偶丝直径为0.5mm，测温范围０～800℃；Ｅ(镍铬-康铜)，偶丝直径3.2mm时测温范围-200～+750℃，实验用的Ｅ热电偶偶丝直径为0.5mm，测温范围-200～+350℃。
由于温度源温度＜200℃，所以，所有热电偶实际测温范围＜200℃。
从热电偶的测温原理可知，热电偶测量的是测量端与参考端之间的温度差，必须保证参考端温度为０℃时才能正确测量测量端的温度，否则存在着参考端所处环境温度值误差。
热电偶的分度表(见附录)是定义在热电偶的参考端(冷端)为０℃时热电偶输出的热电动势与热电偶测量端(热端)温度值的对应关系。
热电偶测温时要对参考端(冷端)进行修正(补偿)，计算公式：E(t,t0)=E(t,t0＇)+E(t0＇, t0)式中：E(t,t0)—热电偶测量端温度为ｔ，参考端温度为t0=０℃时的热电势值；E(t,t0＇)—热电偶测量温度ｔ，参考端温度为t0＇不等于０℃时的热电势值；E(t0＇,t0)—热电偶测量端温度为t0＇，参考端温度为t0=０℃时的热电势值。
温度技术测量实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解温度测量的基本原理和方法；2. 掌握常用温度传感器的性能特点及适用范围；3. 学会使用温度传感器进行实际测量；4. 分析实验数据，提高对温度测量技术的理解。
二、实验仪器与材料1. 温度传感器：热电偶、热敏电阻、PT100等；2. 温度测量仪器：数字温度计、温度测试仪等；3. 实验装置：电加热炉、万用表、连接电缆等；4. 待测物体：不同材质、不同形状的物体。
三、实验原理1. 热电偶测温原理：利用两种不同金属导体的热电效应，即当两种导体在两端接触时，若两端温度不同，则会在回路中产生电动势。
通过测量电动势的大小，可以计算出温度。
2. 热敏电阻测温原理：热敏电阻的电阻值随温度变化而变化，根据电阻值的变化，可以计算出温度。
3. PT100测温原理：PT100是一种铂电阻温度传感器，其电阻值随温度变化而线性变化，通过测量电阻值，可以计算出温度。
四、实验步骤1. 实验一：热电偶测温实验（1）将热电偶插入电加热炉中，调整加热炉温度；（2）使用数字温度计测量热电偶冷端温度；（3）根据热电偶分度表，计算热电偶热端温度；（4）比较实验数据与实际温度，分析误差。
2. 实验二：热敏电阻测温实验（1）将热敏电阻插入电加热炉中，调整加热炉温度；（2）使用数字温度计测量热敏电阻温度；（3）根据热敏电阻温度-电阻关系曲线，计算热敏电阻温度；（4）比较实验数据与实际温度，分析误差。
3. 实验三：PT100测温实验（1）将PT100插入电加热炉中，调整加热炉温度；（2）使用数字温度计测量PT100温度；（3）根据PT100温度-电阻关系曲线，计算PT100温度；（4）比较实验数据与实际温度，分析误差。
五、实验结果与分析1. 实验一：热电偶测温实验实验结果显示，热电偶测温具有较高的准确性，误差在±0.5℃以内。
分析误差原因，可能包括热电偶冷端补偿不准确、热电偶分度表误差等。
2. 实验二：热敏电阻测温实验实验结果显示，热敏电阻测温具有较高的准确性，误差在±1℃以内。
试验一热电偶与热电阻的特性试验
实验一热电偶与热电阻的特性实验一、实验目的1、熟悉热电偶与热电阻的结构。
2、掌握热电偶与热电阻的测温原理和方法。
3、掌握热电偶分度表与热电阻分度表的使用方法。
4、熟悉恒温器的使用方法。
二、实验设备1、K型和E型热电偶各1支2、Pt100和Cu50热电阻各1支3、加热恒温装置1套4、数字万用表1块5、水银温度计1支6、热电偶与热电阻分度表各1套三、实验原理1、热电偶测温原理将两种不同性质导体的一端焊接起来，即构成一支热电偶。
当热电偶的两端温度不同时，在热电偶回路中将产生热电势；如果冷端温度恒定，则热电势只与热端温度有关。
因此测出热电势，查相应型号的热电偶分度表，即可测得热端温度。
2、热电阻测温原理将热电阻插在测温场所，被测温度变化会引起金属电阻值变化，测出电阻值，查相应型号的热电阻分度表，便可测得温度的数值。
四、温度控制器的使用方法图1 温度控制器操作面板示意图操作方法：以温度控制在40℃为例，将控制器电源开关打到开的位置后，指示灯亮，开始加温，温度数字显示表的温度值应慢慢增加。
当指示灯开始闪烁，表明已达到恒温的温度值。
如果此时恒温温度值高于或低于40℃，则需对设定值进行调整。
由于恒温箱有一定的升温惯性，为了提高实验的效率，最好先将温度设定值定得稍低于40℃，例如37℃。
当温度接近40℃恒温时，再稍微提高温度设定值。
当温度稳定在40℃时，就开始测量各支热电偶的热电势以及各支热电阻的电阻值，并做好记录。
40℃档实验结束后，进行50℃、60℃档实验，操作方法相同。
五、实验步骤1、了解恒温箱工作原理。
打开恒温箱，查看恒温箱的内部结构。
理解后封闭好恒温箱。
2、将两支热电偶、两支热电阻及水银温度计的测温端同时插入恒温装置相应孔内。
3、用万用表的mV档分别测出K型和E型热电偶输出的热电势值；用万用表的欧姆档分别测出Pt100和Cu50热电阻的电阻值，记录数据；读取水银温度计数值，测出当前恒温炉内温度，记为t0。
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上海电力学院检测技术实验
题目：热电阻、热电偶测温特性实验
一、实验目的
了解热电阻的特性与应用，了解热电偶测量温度的性能与应用范围。
二、基本原理
（一）热电阻：
利用导体电阻随温度变化的特性，热电阻用于测量时，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。
常用铂电阻和铜电阻在0-630.74℃以内，电阻Rt与温度t的关系为：
R t=R0(1+A t+B t2)
R0系温度为0℃时的电阻。
本实验R0=100℃，A t=3.9684×10-2/℃，B t=-5.847×10-7/℃2，铂电阻现是三线连接，其中一端接二根引线主要为消除引线电阻对测量的影响。
（二）热电偶：
当两种不同的金属组成回路，如二个接点有温度差，就会产生热电势，这就是热电效应。
温度高的接点称工作端，将其置于被测温度场，以相应电路就可间接测得被测温度值，温度低的接点就称冷端(也称自由端)，冷端可以是室温值或经补偿后的0℃、25℃。
三、需用器件与单元
加热源、K型热电偶（红+，黑-）、P t100热电阻、温度控制单元、温度传感器实验模板、数显单元、万用表，热电偶K型、E型、加热源。
四、实验步骤
（一）热电阻：
1、注意：首先根据实验台型号，仔细阅读“温控仪表操作说”，学会基
本参数设定。
2、将热电偶插入台面三源板加热源的一个传感器安置孔中。
将Ｋ型热电偶自由端引线插入主控面板上的热电偶EＫ插孔中，红线为正极，黑色为负极，注意热电偶护套中已安置了二支热电偶，Ｋ型和 E型，它们热电势值不同，从热电偶分度表中可以判别Ｋ型和Ｅ型（Ｅ型热电势大）热电偶。
E型（蓝+，绿-）；k型（红+，黑-）
3、将加热器的220V电源插头插入主控箱面板上的220V控制电源插座上。
4、将主控箱的风扇源(24V)与三源板的冷风扇对应相连，电机转速电压
旋至最大。
5、将P t100铂电阻三根线引入“R t”输入的a、b上：用万用表欧姆档测
出P t100三根线中其中短接的二根线（蓝 ，黑）接b 端。
这样R t 与R 3、R 1、R w1、R 4组成直流电桥，是一种单臂电桥工作形式。
R w1中心活动点与R 6相接，见图11-5。
图11-5 热电阻测温特性实验
3、在端点a 与地之间加直流源2V ，合上主控箱电源开关，调R w1使电桥平衡，即桥路输出端b 和中心活动点之间在室温下输出为零。
4、加±15V 模块电源，调R w3使V 02=0，接上数显单元，拨2V 电压显示档，使数显为零。
5、设定温度值50℃将PT100探头插入加热源另一个插孔中开启加热开关，待温度控制在50℃，时记录下电压表读数值，重新设定温度值为50℃+n ·Δt ，建议Δt=5℃，n=1……10，每隔1n 读出数显表输出电压与温度值，将结果填入下表11-2。
表11-2 6、根据表11-2值计算其非线性误差。
（二）热电偶：
1、将热电偶插到温度源插孔中，K型的自由端接到面板E k端（红+，黑-）作标准传感器，用于设定温度。
2、将R5、R6端接地，打开主控箱电源开关，将V02与数显表单元上的V i相接。
调R w3使数显表显示零位，主控箱上电压表波段开关拨到200mV，打开
面板上温控开关，设定仪表控制温度值T=50℃。
3、去掉R5、R6接地线，E型自由端与放大器R5、R6相接，打开温控开关，观察温控仪指示的温度值，当温度控制在50℃时，调R w2，对照分度表将信号放大到比分值大10倍的指示值以便读数，并记录下读值。
4、重新设定温度值为50℃+n·Δt，建议Δt=5℃，n=1……10，每隔1n读出数显表输出电压与温度值，并记录表11-3。
5、根据表11-3计算非线性误差。
五、思考题
1、如何根据测温范围和精度要求选用热电阻？
热电阻常用的只有两种，Pt100和Cu50，Pt100测温范围是-200至650℃，Cu50测温范围是-50至150℃，确定温度范围时要留一定的余量，比如测的介质温度一般在130度，选择Cu50就不合适，因为余量太小，很可能最高温度就超过150度而无法测量。
目前，Cu50一般用于测量室温；Pt100则
应用较广，如蒸汽的温度测量、烤箱的温度测量等。
2、通过温度传感器的三个实验你对各类温度传感器的使用范围有何认识？
由热电偶的拟合直线图知，在50至85℃的范围内，测量电压的拟合直线和分度表查出电压的拟合直线之间的误差逐渐增大，则说明E型热电偶更适用于较低温度情况下的测量。