《传感器与检测技术》实验指导书(四个实验)
《传感器与检测技术》实验指导书(四个实验)
《传感器与检测技术》实验指导书(四个实验)实验一金属箔式应变片单臂电桥性能实验一、实验目的：了解金属箔式应变片的应变效应，单臂电桥工作原理和性能。
二、基本原理：电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应，描述电阻应变效应的关系式为：ΔR/R=Kε式中ΔR/R为电阻丝的电阻相对变化值，K为应变灵敏系数，ε=Δl/l为电阻丝长度相对变化。
金属箔式应变片是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，用它来转换被测部位的受力大小及状态，通过电桥原理完成电阻到电压的比例变化，输出电压U0=EKε（E为供桥电压），对单臂电桥而言，电桥输出电压，U01=EKε/4。
（E为供桥电压）。
三、器件与单元：应变式传感器实验模板、应变式传感器、砝码（每只约20g）、数显表、±15V电源、±4V电源、万数显电压表输入端Vi相连，调节实验模板上调零电位器RW4，使数显表显示为零(数显表的切换开关打到2V档)，完毕关闭主控箱电源。
3、参考图（1-2）接入传感器，将应变式传感器的其中一个应变片R1(即模板左上方的R1)接入电桥作为一个桥臂，它与R5、R6、R7接成直流电桥(R5、R6、R7在模块内已连接好)，接好电桥调零电位器Rw1，接上桥路电源±4V(从主控箱引入)，检查接线无误后，合上主控箱电源开关，先粗调节Rw1，再细调RW4使数显表显示为零。
图1-2 应变式传感器单臂电桥实验接线图4、在传感器托盘上放置一只砝码，读取数显表数值，依次增加砝码和减少砝码并读取相应的数显表数值，记下实验结果填入表（1-1）。
表1-1：单臂测量时，输出电压与负载重量的关系：重量（g）电压(mv) 增加砝码减少砝码5、根据表（1-1）计算系统灵敏度S：S=ΔV/ΔW(ΔV为输出电压平均变化量；ΔW重量变化量)，计算非线性误差：δf1=Δm/yF·S×100%，式中Δm为输出电压值(多次测量时为平均值)与拟合直线的最大电压偏差量：yF·S为满量程时电压输出平均值。
传感器与自动检测技术实验指导书
传感器与自动检测技术实验指导书传感器与自动检测技术实验指导书XX学院工学院自动化系目录实验一金属箔式应变片——单臂电桥性能实验实验二金属箔式应变片——半桥性能实验实验三金属箔式应变片全桥的应用—电子秤实验实验四金属箔式应变片温度影响实验实验五电容式传感器的位移特性实验实验六压阻式压力传感器的压力测量实验实验七霍尔式传感器的位移特性实验实验八霍尔式传感器的应用——电子秤实验实验九电涡流传感器位移特性实验实验十被测体材质对电涡流传感器的特性影响实验实验十一被测体面积大小对电涡流传感器的特性影响实验实验十二电涡流传感的应用——电子秤实验实验十三光纤传感器的位移特性实验实验十四光纤传感器测速实验实验十五 Cu50温度传感器的温度特性实验实验十六 Pt100热电阻测温特性实验实验十七 K型热电偶测温性能实验实验十八 E型热电偶测温性能实验实验一金属箔式应变片——单臂电桥性能实验一、实验目的：了解金属箔式应变片的应变效应，单臂电桥工作原理和性能。
二、基本原理：电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应，描述电阻应变效应的关系式为：εK R R =∆/式中R R /∆为电阻丝电阻的相对变化，K 为应变灵敏系数，l l /∆=ε为电阻丝长度相对变化，金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，通过它转换被测部位的受力状态变化，电桥的作用是完成电阻到电压的比例变化，电桥的输出电压反映了相应的受力状态。
单臂电桥输出电压U O14/εEK =。
三、需用器件与单元：应变式传感器实验模块、应变式传感器、砝码、数显表、±15V 电源、±4V 电源、万用表（自备）。
四、实验步骤：1、根据图1-1应变式传感器已装于应变传感器模块上。
传感器中各应变片已接入模块的左上方的R 1、R2、R3、R 4。
加热丝也接于模块上，可用万用表进行测量判别，R 1= R 2= R 3= R 4=350Ω，加热丝阻值为50Ω左右。
传感器实验指南
目录实验一压阻式压力传感器的特性测试实验 (2)实验二电容传感器的位移特性实验 (5)实验三直流激励线性霍尔传感器的位移特性实验 (9)实验四电涡流传感器材料分拣的应用实验 (12)实验五光纤传感器位移测量实验 (14)实验一压阻式压力传感器的特性测试实验一、实验目的了解扩散硅压阻式压力传感器测量压力的原理和标定方法。
二、实验内容掌握压力传感器的压力计设计。
三、实验仪器传感器检测技术综合实验台、压力传感器实验模块、压力传感器、导线。
四、实验原理扩散硅压阻式压力传感器的工作机理是半导体应变片的压阻效应，在半导体受到力变形时会暂时改变晶体结构的对称性，因而改变了半导体的导电机理，使得它的电阻率发生变化，这种物理现象称之为半导体的压阻效应。
一般半导体应变采用N型单晶硅为传感器的弹性元件，在它上面直接蒸镀扩散出多个半导体电阻应变薄膜（扩散出敏感栅）组成电桥。
在压力（压强）作用下弹性元件产生应力，半导体电阻应变薄膜的电阻率产生很大变化，引起电阻的变化，经电桥转换成电压输出，则其输出电压的变化反映了所受到的压力变化。
图13-1为压阻式压力传感器压力测量实验原理图。
+-放大单元主台体上电压表+4V 压阻式压力传感器Vo+VS+Vo-Vs-图1-1 压阻式压力传感器压力测量实验原理五、实验注意事项1、严禁将信号源输出对地短接。
2、实验过程中不要带电拔插导线。
3、严禁电源对地短路。
六、实验步骤1、将引压胶管连接到压力传感器上，其他接线按图1-2进行连接，确认连线无误且打开主台体电源、压力传感器实验模块电源。
图1-2 压阻式压力传感器的特性测试实验接线图2、打开气源开关，调节流量计的流量并观察压力表，压力上升到4Kpa左右时，根据计算所选择的第二级电路的反馈电阻值，接好相应的短接帽；再调节调零电位器RW2，使得图1-3中Vx与计算所得的值相符；再调节增益电位器RW1，使电压表显示为0.4V左右。
（进行此步之前，请先仔细阅读：七、实验报告要求）3、再仔细地反复调节流量使压力上升到18KPa左右时，根据计算，电压表将显示1.8V 左右。
现代(传感器)检测技术实验-实验指导书
现代(传感器)检测技术实验实验指导书目录1、THSRZ-2型传感器系统综合实验装置简介2、实验一金属箔式应变片——电子秤实验3、实验二交流全桥振幅测量实验4、实验三霍尔传感器转速测量实验5、实验四光电传感器转速测量实验6、实验五E型热电偶测温实验7、实验六E型热电偶冷端温度补偿实验西安交通大学自动化系2008.11THSRZ-2型传感器系统综合实验装置简介一、概述“THSRZ-2 型传感器系统综合实验装置”是将传感器、检测技术及计算机控制技术有机的结合，开发成功的新一代传感器系统实验设备。
实验装置由主控台、检测源模块、传感器及调理（模块）、数据采集卡组成。
1.主控台(1)信号发生器：1k～10kHz音频信号，Vp-p=0～17V连续可调；(2)1～30Hz低频信号，Vp-p=0～17V连续可调，有短路保护功能；(3)四组直流稳压电源：+24V,±15V、+5V、±2～±10V分五档输出、0～5V可调，有短路保护功能；(4)恒流源：0～20mA连续可调，最大输出电压12V；(5)数字式电压表：量程0～20V，分为200mV、2V、20V三档、精度0.5级；(6)数字式毫安表：量程0～20mA，三位半数字显示、精度0.5级，有内侧外测功能；(7)频率/转速表：频率测量范围1～9999Hz，转速测量范围1～9999rpm；(8)计时器：0～9999s，精确到0.1s；(9)高精度温度调节仪：多种输入输出规格，人工智能调节以及参数自整定功能，先进控制算法，温度控制精度±0.50C。
2.检测源加热源：0～220V交流电源加热，温度可控制在室温～1200C；转动源：0～24V直流电源驱动，转速可调在0～3000rpm；振动源：振动频率1Hz～30Hz（可调），共振频率12Hz左右。
3.各种传感器包括应变传感器：金属应变传感器、差动变压器、差动电容传感器、霍尔位移传感器、扩散硅压力传感器、光纤位移传感器、电涡流传感器、压电加速度传感器、磁电传感器、PT100、AD590、K型热电偶、E型热电偶、Cu50、PN结温度传感器、NTC、PTC、气敏传感器（酒精敏感，可燃气体敏感）、湿敏传感器、光敏电阻、光敏二极管、红外传感器、磁阻传感器、光电开关传感器、霍尔开关传感器。
《传感器与测试技术》实验指导书
《传感器与测试技术》 实验指导书工程与技术系二O一三年二月CSY－2000型传感器与检测技术实验台说 明 书CSY2000型传感器与检测技术实验台是本公司为适应不同类别、不同层次的专业需要，在2000系列传感器与检测技术实验台的基础上，增加了一些光电传感器而最新推出的模块化的新产品。
CSY－2000型传感器与检测技术实验台，主要用于各大专院校、中专及职业技术院校开设的“自动检测技术” “传感器原理与技术” “工业自动化控制” “非电量电测技术”等课程的教学实验。
它是采用最新推出的模块化结构的产品。
实验台上采用的大部分传感器虽然是教学传感器（透明结构便于教学），但其结构与线路是工业应用的基础。
希望通过实验帮助广大学生加强对书本知识的理解，并在实验的进行过程中通过信号的拾取、转换、分析、掌握作为一个科技工作者应具有的基本的操作技能与动手能力。
一、 实验台的组成CSY－2000型传感器与检测技术实验台由主机箱、温度源、转动源、振动源、传感器、相应的实验模板、数据采集卡及处理软件、实验桌等组成。
1、主机箱：提供高稳定的±15V、±5V、＋5V、±2V～±10V（步进可调）、＋2V～＋24V （连续可调）直流稳压电源；直流恒流源0.6mA～20mA可调；音频信号源（音频振荡器）1KHz～10KHz（连续可调）；低频信号源（低频振荡器）1Hz～30Hz（连续可调）；气压源0～20KPa （可调）；智能调节仪(器)；计算机通信口；主控箱面板上装有电压、电流、频率转速、气压、光照度数显表；漏电保护开关等。
其中，直流稳压电源、音频振荡器、低频振荡器都具有过载切断保护功能，在排除接线错误后重新开机一下才能恢复正常工作。
2、振动源：振动台振动频率1Hz～30Hz可调（谐振频率9Hz左右）。
3、转动源：手动控制0～2400转／分；自动控制300～2200转／分。
4、温度源：常温～200℃。
传感器与检测技术实验验指导书
《传感器与检测技术》实验指导书湖北文理学院物电学院二O一六年九月目录实验要求 (1)实验预习报告内容及格式 (1)实验报告内容及格式 (2)实验一金属箔式应变片性能—单臂电桥 (2)实验二金属箔式应变片：单臂、半桥、全桥比较 (4)实验三热电偶原理及现象 (6)实验四霍尔式传感器的特性—直流激励 (7)实验五压电传感器的动态响应实验 (9)实验六光纤位移传感器静态特性实验 (10)实验七气敏传感器（MQ3）实验 (12)实验八湿敏电阻（R H）实验 (15)附录一、CSY传感器实验仪使用说明书 (16)附录二、传感器安装示意图及面板示意图 (20)实验要求1.进入实验室前完成的部分1）认真阅读实验指导书，明确实验内容，弄懂实验原理。
2）写出预习报告。
2. 进入实验室后完成的部分1）按预习报告中的实验步骤做实验，修改预习报告中有问题的内容。
2）在预习报告中记录实验结果。
3.实验结束后的部分对实验过程、结果进行分析、总结，写出实验报告。
实验预习报告内容及格式1.实验目的2.实验原理3.所需CSY传感器实验仪单元及部件4.实验内容、步骤及记录实验结果的表格或图纸实验报告内容及格式1.实验目的2.实验原理3.所需CSY传感器实验仪单元及部件4.实验内容、步骤及实验结果5.实验总结主要包括思考题的解答、对实验过程中的错误描述及错误产生原因的分析、本次实验的收获等。
此项为实验成绩评定的重要依据。
实验一金属箔式应变片性能—单臂电桥实验目的：了解金属箔式应变片，单臂电桥的工作原理和工作情况。
实验原理：本实验说明箔式应变片及单臂直流电桥的电源的原理和工作情况。
应变片是最常用的测力传感元件。
当用应变片测试时，应变片要牢固地粘贴在测试体表面，当测件受力发生形变，应变片的敏感栅随同变形，其电阻也随之发生相应的变化，通过测量电路，转换成电信号输出显示。
电桥电路是最常用的非电量电测量电路中的一种，当电桥平衡时，桥路对臂电阻乘积相等，电桥输出为零，在桥臂四个电阻R1、R2、R3、R4中，电阻的相对变化率分别为△R1／R1、△R2／R2、△R3／R3、△R4／R4，当使用一个应变片时，ΣR=△R／R；当二个应变片组成差动状态工作．则有ΣR=2△R／R，用四个应变片组成二个差对工作，且R1=R2=R3=R4=R，ΣR=4△R／R。
《传感器与检测技术》实验指导书修订详解
自动化专业《传感器与检测技术》课程实验指导书撰写人：闫奇瑾审定人：辅小荣目录第一部分绪论 (1)第二部分基本实验指导 (2)实验一箔式应变片桥路性能比较 (2)实验二电涡流式传感器的静态标定 (6)实验三差动变面积式电容式传感器的静态特性 (9)实验四霍尔式传感器静态特性实验 (11)第一部分绪论本指导书是根据《传感器与检测技术》课程实验教学大纲编写的，适用于自动化专业。
一、本课程实验的作用与任务传感器与检测技术实验是《传感器与检测技术》课程教学的重要环节，是自动化专业的专业基础实验课。
通过实验，使学生加深理解传感技术的一般理论原理，了解各种传感器性能，掌握选用原则和设计方法，学会对各种参数的测量及分析技术。
二、本课程实验的基础知识本课程主要介绍传感器与检测技术基础理论，传感器的基本原理和结构，非电量的检测技术及系统，抗干扰技术和微机在检测中的应用等。
实验要求的基础知识主要有传感器的静态和动态特性，电阻式传感器，电感式传感器、电容式传感器、磁电式传感器的基本工作原理、结构、测量电路以及应用方法等。
三、本课程实验教学项目及其教学要求第二部分基本实验指导-1-实验一箔式应变片桥路性能比较一、实验目的1．观察了解箔式应变片结构及粘贴方式。
2．测试应变梁变形的应变输出。
3．比较各桥路间的输出关系。
二、实验原理应变片是最常用的测力传感元件。
用应变片测试时，应变片要牢固地粘贴在测试体表面。
当测件受力发生形变，应变片的敏感栅随同变形，其电阻值也随之发生相应的变化。
通过测量电路，转换成电信号输出显示。
电桥电路是最常用的非电量电测电路中的一种，单臂，半桥双臂，全桥电路的灵敏度依次增大。
实际使用的应变电桥的性能和原理如下：图1-1应变电桥半桥双臂和全桥电路原理已知单臂、半桥双臂和全桥电路的∑R 分别为、、。
电桥灵敏度S ＝∆V / ∆X ，于是对应于单臂、半桥双臂和全桥的电压灵敏度分别为1/4 U 、1/2U 和U 。
传感器与测控技术试验指导书
实验一 金属箔式应变片性能一单臂电桥一、实验目的：了解金属箔式应变片，单臂单桥的工作原理和工作情况。
二、实验原理：本实验说明箔式应变片及单臂直流电桥的电源的原理和工作情况。
应变片是最常用的测力传感元件。
当用应变片测试时，应变片要牢固地粘贴在测试体表面，当测件受力发生形变，应变片的敏感栅随同变形，其电阻也随之发生相应的变化，通过测量电路，转换成电信号输出显示。
电桥电路是最常用的非电量电测电路中的一种，当电桥平衡时，桥路对臂电阻乘积相等，电桥输出为零，在桥臂四个电阻R1、R2、R3、R4中，R1=R2=R3=R4=R ，电阻的相对变化率分别为ΔR1/R1、ΔR2/R2、ΔR3/R3、ΔR4/R4，当使用一个应变片时，；当二个应变片组成差动状态工作，则有 ；用四个应变片组成二对差动工作时，。
由此可知，单臂、半桥、全桥电路的输出电压及灵敏度依次增大。
三、所需单元及部件：直流稳压电源、电桥、差动放大器、双孔悬臂梁称重传感器、砝码、一片应变片、F/V 表、主电源。
四、旋钮初始位置：直流稳压电源打到±2V 档，F/V 表打到2V 档，差动放大增益最大。
五、实验步骤：1、了解所需单元、部件在实验仪上的所在位置，观察梁上的应变片，应变片为棕色衬底箔式结构小方薄片。
上下二片梁的外表各贴二片受力应变片。
2、将差动放大器调零：用连线将差动放大器的正（+）、负（-）、地短接。
将差动放大器的输出端与F/V 表的输入插口Vi 相连；开启主电源；调节差动放大器的增益到最大位置，然后调整差动放大器的调零旋钮使F/V 表显示为零，关闭主电源。
3、根据图1接线。
R1、R2、R3为电桥单元的固定电阻；R4=Rx 为应变片。
将稳压电源的切换开关置±4V 档，F/V 表置20V 档。
开启主电源，调节电桥平衡网络中的W1，使F/V 表显示为零，等待数分钟后将F/V 表置2V 档，再调电桥W1（慢慢地调），使F/V 表显示为零。
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实验一金属箔式应变片单臂电桥性能实验一、实验目的：了解金属箔式应变片的应变效应，单臂电桥工作原理和性能。
二、基本原理：电阻丝在外力作用下发生机械变形时，英电阻值发生变化，这就是电阻应变效应，描述电阻应变效应的关系式为：△R/R=K£式中AR/R为电阻丝的电阻相对变化值，K为应变灵敏系数，t =Al/l为电阻丝长度相对变化。
金属箔式应变片是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，用它来转换被测部位的受力大小及状态，通过电桥原理完成电阻到电压的比例变化，输出电压UO=EK£（E为供桥电压），对单臂电桥而言，电桥输出电压，U01=EK e /4o （E为供桥电压）。
三、器件与单元：应变式传感器实验模板、应变式传感器、磁码（每只约20g）、数显表、±15V电源、±4V电源、万用表（自备）。
四、实验步骤：1、根据图（1-1）,应变式传感器已装于应变传感器模板上。
传感器中各应变片已接入模板左上方的Rl、R2、R3、R4标志端。
加热丝也接于模板上，可用万用表进行测量判别，R1=R2=R3=R4=35OQ,加热丝阻值约为50Q左右。
应变片托盘图1-1应变式传感器安装示意图2、实验模板差动放大器调零，方法为:①接入模板电源±15V（从主控箱引入），检查无误后，合上主控箱电源开关，将实验模板增益调节电位器Rw3顺时针调丹到大致中间位置，②将差放的正、负输入端与地短接，输出端与主控箱而板上数显电压表输入端Vi相连，调节实验模板上调零电位器RW4,使数显表显示为零（数显表的切换开关打到2V档），完毕关闭主控箱电源。
3、参考图（1-2）接入传感器，将应变式传感器的其中一个应变片R1（即模板左上方的R1）接入电桥作为一个桥臂，它与R5、R6、R7接成直流电桥（R5、R6、R7在模块已连接好），接好电桥调零电位器Rwl,接上桥路电源±4V（从主控箱引入），检査接线无误后，合上主控箱电源开关，先粗调VTRwl，再细调RW4使数显表显示为零。
图1・2应变式传感器单臂电桥实验接线图4、在传感器托盘上放置一只磁码，读取数显表数值，依次增加祛码和减少舷码并读取 相应的数显表数值，记下实验结果填入表(l-l)o重虽(g)电压(mv)增加舷码减少 磁码5、根据表(1-1)计算系统灵敏度S ： S=AV/AW(AV 为输出电压平均变化量；AW 重量变化量),计算非线性误差:6fl=Am/yF-SX100%,式中Am 为输出电压值(多 次测量时为平均值)与拟合直线的最大电压偏差量：yF • S 为满量程时电压输出平均 值。
五、思考题：单臂电桥时，作为桥臂的电阻应变片应选用：⑴正(受拉)应变片(2)负(受压)应变片 (3)正、负应变片均可以。
-4v 接主竝18电声输出R4Rl6RW3-EO ( 加热器“E 生1(!)(!) o-15vdo 应变传感器实验模板接主控箱接数显表 电源输岀Vi 地 ................ L ^.：6 WiR2RlOssRW2 C )RW3 O RW4实验十四电容式传感器的位移实验一、 实验目的：了解电容式传感器的结构及其特点。
二、 基本原理：利用平板电容C=£A/d 的关系，在£ （介电常数）、A （极板而积）、d （极板距离）三个参数中，保持二个参数不变，而只改变其中一个参数，就可使电容 的容量（C ）发生变化，通过相应的测量电路，将电容的变化量转换成相应的电压量, 则可以制成多种电容传感器，如：①变£的湿度电容传感器。
②变d 的电容式压 力传感器。
③变A 的电容式位移传感器。
本实验采用第③种电容传感器，是一种圆 筒形差动变而枳式电容传感器。
图4-1电容式传感器安装示意图图4-2电容传感器位移实验接线图三、 器件与单元：电容传感器、电容传感器实验模板、测微头、移相/相敏检波/滤波模 板、数显单元、直流稳压电源。
四、 实验步骤：1、 按图3-1将电容传感器装于电容传感器实验模板上。
2、 将电容传感器连线插入电容传感器实验模板，实验线路见图4-1。
3、 将电容传感器实验模板的输岀端V01与数显电压表Vi 相接，电压表疑程置2V 档， Rw 调节到中间位程。
4、 接入±15V 电源，将测微头旋至10mm 处，活动杆与传感器相吸合，调整测微头的 左右位苣，使电压表指示最小，并将测疑支架顶部的镣钉拧紧，旋动测微头，每间 隔0.2mm 记下输出电压值（V ）,填入表4-1。
将测微头回到10mm 处，反向旋动测微 头，重复实验过程。
接卞控箱电输岀裱主控昭數显 表VI 览+V5、根据表4-1数拯汁算电容传感器的灵敏度S和非线性误差分析误差来源。
五、思考题：试设计一个利用£的变化测谷物湿度的电容传感器？能否叙述一下在设il•中应考虑哪些因素？实验十六直流激励时接触式霍尔位移传感器特性实验一、实验目的：了解霍尔式位移传感器原理与应用。
一、基本原理：根据霍尔效应，霍尔电势UH=KHIB,保持KH、I不变，若霍尔元件在梯度磁场B中运动，且B 是线性均匀变化的，则霍尔电势UH也将线性均匀变化，这样就可以进行位移测量。
二、器件与单元：霍尔传感器实验模板、线性霍尔位移传感器、宜流电，土源±4V、15V、测微头、数显单元。
四、实验步骤：1、将霍尔传感器按图5-1安装。
霍尔传感器与实验模板的连接按图5-2进行。
①、③ 为电源土4V,②、④为输岀,R1与④之间联线可暂时不接。
2、开启电源，接入±15V电源，将测微头旋至10mm处，左右移动测微头使霍尔片处在磁钢中间位置，即数显表电压指示最小，拧紧测量架顶部的固定镖钉，接入R1 与④之间的联线，调RW2使数显电压表指示为零（数显表置2V档）。
3、旋转测微头，每转动0.2mm或0・5mm记下数字电压表读数，并将读数填入表5亠将测微头回到10mm处，反向旋转测微头，重复实验过程，填入表5-1。
X(mm)—10 f +V(mv)L、3为电源线，2、4为信号输出连线插座编号MVS激励电压S-4V图5・2霍尔位移传感器直流激励实验接线图图5」霍尔传感器安装示意图作出V-X曲线，计算不同线性用时的灵敏度S和非线性误差« o五、思考题：本实验中霍尔元件位移的线性度实际上反映的是什么量的变化?实验三十五热电偶测温性能实验（请先仔细阅读P39温控仪表操作说明）一、实验目的：了解热电偶测量温度的原理与应用。
二、基本原理：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，宜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°C、25°C的模拟温度场。
三、需用器件与单元：K型、E型热电偶、温度源、温度控制仪表、数显单元（2000型）或温度控制测量仪（9000型）。
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），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立温度，注意识别引线标记，K型、E型及正极、负极不要接错。
2、将E型热电偶的自由端接入温度传感器实验模板上标有热电偶符号的a、b 孔上，作为被测传感器用于实验，按图11-1接线，热电偶自由端连线中带红色套管或红色斜线的一条为正端，接入“a”点。
3、将R5、R6端接地，RW2大约置中，打开主控箱电源开关，将V02端与主控箱上数显电压表Vi端相接，调节Rw3使数显表显示零（电压表置200mv档），打开主控箱上温仪控开关，设立仪表控制温度值T=50°C,将温度源的两芯电源线插入主控箱温控部分的220V输岀插座中。
4、去掉R5、R6接地线，将a、b端与放大器R5、R6相接，观察温控仪指示的温度值，当温度稳定在50°C时，记录下电压表读数值。
5、重新设定温度值为50-C+n・At,建议△ t=5°C, n=l……10,每隔In读出数显电压表指示值与温控仪指示的温度值，并填入表11-1。
表11-1：6、根据表11-1计算非线性误差5 ,灵敏度So7、将E型热电偶的自由端连线从实验模板上拆去并接到数显电压表的输入端（Vi）直接读取热电势值（电压表置200mv档），重复上述⑤过程，根据E型热电偶分度表查出温度值（加热源与室温之间的温差值）。
8、计算岀加热源的温度，并与温控仪的显示值进行比较，试分析误差来源。
附：热电偶分度表，请参阅实验软件光盘中的热电偶分度表容。
五、思考题：热电偶测量的是温差值还是摄氏温度值？附温控仪表操作说明1、通电前检查接线正确无误，感温元件与仪表分度号一致，仪表通电5秒显示窗先显示PV窗输岀代码、SV窗先输岀代码，后显示PV窗量程上限、SV 量程下限,随后即进入工作状态，按SET键0.5秒SV显示窗闪烁,此时可改变设定值，再按SET键0.5秒确认，如需修改其它参数，必须按住SET键大于3秒,即进入B菜单，可按要求逐一修改容（见操作流程表）,修改完毕再按SET键0.5秒若干下，退出B 菜单，如15秒无键按下（该窗新设置的数据无效）自动进入新的工作状态。
2、在输入信号大于量程上限时，仪表显示，在输入信号小于量程下限时，仪表显示。
3、当温度控制效果不够理想时，可以人工或自整左来改变PID参数。
操作方法如下：①人工修正：将仪表进入B菜单至P窗，再用键来修正P值，再按SET键0.5S进入I窗，I、D、T的修正方法同上，然后再按SET键0.5S若干下返回正常工作状态，即开始新的PID参数。
②自整左修正：将仪表进入B菜ATU窗后选择（1）（选0时为不自整泄），选好按SET键确认后仪表即进入自整龙状态，同时AT灯亮，待自整定完成AT灯闪时再按SET键2秒确认后即按新的自整泄PID参数工作。
用自整修正PID值时应注意当负载为多段串联加热方式（如挤岀机械），其中某段进入自整定过程时，应注意保持前拍二段的温度不变，否则会影响自整定效果。
4、PID参数的设宜原则:P为比例带（加热侧），如过冲大可加大比例带。
如希升温快可减小比例带。
I为积分时间，如温度波动较大则加长积分，反之则减小积分。
一般来说系统滞后现象越严重，积分时间越长。
D为微分时间，一般取积分时间的（1/5~1/4）。
5、PID控制与位式控制功能的切方法：若需把仪表切换成位式控制（常规仪表岀厂设置均为PID控制），正常工作状态仪表按住SET键3S以上进入B菜单后，再按SET键0.5S若干下至P窗，把P设为0后按SET键若干下至T窗，把T设为1即进入位式控制，苴控温用（切换差）可通过改变dP值来实现,位式控制时的dP值举例：SV=100C时，设dP=12.5°C，则实际输出控制围为87.5~112.5r,若需返回至PID控制时，把P、T、dP值还原即可。