1、實驗四 K熱電偶溫度特性實驗1、實驗?zāi)康模毫私鉄犭娕紲y溫原理及方法和應(yīng)用。2、基本原理：K型熱電偶是由鎳鉻-鎳硅或鎳鋁材料制成的熱電偶，偶絲直徑不同，測量的溫度范圍也不同。對于確定的熱電偶，其溫度測量范圍和電動勢隨溫度的變化曲線是確定的，可通過查表得到。選用確定的K型熱電偶，插入溫度源中，把熱電偶的輸出端通過差分放大，獲得熱電偶的電動勢。記錄測量電動勢，通過測量熱電偶輸出的電動勢值再查分度表得到相應(yīng)的溫度值。3、需用器件與單元：主機(jī)箱、溫度源、Pt100熱電阻(溫度源溫度控制傳感器)、熱電偶(溫度特性實驗傳感器)、溫度傳感器實驗?zāi)０濉?yīng)變傳感器實驗?zāi)０?代mV發(fā)生器)。4、原理圖如下圖4.8所

2、示圖4.8 K熱電偶原理圖5、實驗步驟：熱電偶使用說明：熱電偶由、熱電極材料及直徑(偶絲直徑)決定其測溫范圍，如(鎳鉻-鎳硅或鎳鋁)熱電偶，偶絲直徑3.2mm時測溫范圍1200，本實驗用的熱電偶偶絲直徑為0.5mm，測溫范圍800；(鎳鉻-康銅)， 偶絲直徑3.2mm時測溫范圍-200+750，實驗用的熱電偶偶絲直徑為0.5mm，測溫范圍-200+350。由于溫度源溫度200，所以，所有熱電偶實際測溫范圍200。從熱電偶的測溫原理可知，熱電偶測量的是測量端與參考端之間的溫度差，必須保證參考端溫度為時才能正確測量測量端的溫度，否則存在著參考端所處環(huán)境溫度值誤差。熱電偶的分度表(見附錄)是定義在熱

3、電偶的參考端(冷端)為時熱電偶輸出的熱電動勢與熱電偶測量端(熱端)溫度值的對應(yīng)關(guān)系。熱電偶測溫時要對參考端(冷端)進(jìn)行修正(補(bǔ)償)，計算公式：E(t,t0)=E(t,t0)+E(t0, t0)式中：E(t,t0)熱電偶測量端溫度為，參考端溫度為t0=時的熱電勢值； E(t,t0)熱電偶測量溫度，參考端溫度為t0不等于時的熱電勢值； E(t0,t0)熱電偶測量端溫度為t0，參考端溫度為t0=時的熱電勢值。 例：用一支分度號為(鎳鉻-鎳硅)熱電偶測量溫度源的溫度，工作時的參考端溫度(室溫)t0=20，而測得熱電偶輸出的熱電勢(經(jīng)過放大器放大的信號，假設(shè)放大器的增益=10)32.7mv，則E(t,t

4、0)=32.7mV/10=3.27mV，那么熱電偶測得溫度源的溫度是多少呢? 解：由附錄熱電偶分度表查得： E(t0,t0)=E(20,0)=0.798mV已測得 E(t,t0)=32.7mV/10=3.27mV 故 E(t,t0)=E(t,t0)+E(t0, t0)= 3.27mV+0.798mV=4.068mV熱電偶測量溫度源的溫度可以從分度表中查出，與4.068mV所對應(yīng)的溫度是100。（1）在主機(jī)箱總電源、調(diào)節(jié)儀電源、溫度源電源關(guān)閉的狀態(tài)下，按圖4.11示意圖接線。圖4.9 K型熱電偶溫度特性試驗接線示意圖（2）調(diào)節(jié)溫度傳感器實驗?zāi)０宸糯笃鞯脑鲆?30倍：在圖4.9中溫度傳感器實驗?zāi)０?/p>

5、上的放大器的二輸入端引線暫時不要接入。拿出應(yīng)變傳感器實驗?zāi)０?實驗一的模板)，將應(yīng)變傳感器實驗?zāi)０迳系姆糯笃鬏斎攵讼噙B(短接)，應(yīng)變傳感器實驗?zāi)０迳系?5電源插孔與主機(jī)箱的15電源相應(yīng)連接，合上主機(jī)箱電源開關(guān)(調(diào)節(jié)儀電源和溫度源電源關(guān)閉)后調(diào)節(jié)應(yīng)變傳感器實驗?zāi)０迳系碾娢黄鱎 W4(調(diào)零電位器)使放大器輸出一個較大的V信號，如20mV(可用電壓表2V檔測量)，再將這個20mV信號(Vi)輸給圖30A中溫度傳感器實驗?zāi)０宓姆糯笃鬏斎攵耍▎味溯斎耄荷隙私觤V，下端接）；用電壓表(2V檔)監(jiān)測溫度傳感器實驗?zāi)０逯械腣o1，調(diào)節(jié)溫度傳感器實驗?zāi)０逯械腞W2增益電位器，使放大器輸出Vo1=60OmV，則放

6、大器的增益= Vo1Vi=600/20=30倍。注意：增益調(diào)節(jié)好后，千萬不要觸碰RW2增益電位器。（3）關(guān)閉主機(jī)箱電源，拆去應(yīng)變傳感器實驗?zāi)０?，恢?fù)圖4.9接線。（4）測量熱電偶冷端溫度并進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償：在溫度源電源開關(guān)關(guān)閉(為關(guān)，-為開)狀態(tài)下，合上主機(jī)箱和調(diào)節(jié)儀電源開關(guān)并將調(diào)節(jié)儀控制方式(控制對象)開關(guān)按到內(nèi)(溫度)位置，記錄調(diào)節(jié)儀PV窗的顯示值(實驗時的室溫)即為熱電偶冷端溫度t0(工作時的參考端溫度)；根據(jù)熱電偶冷端溫度t0查附錄K熱電偶分度表得到E(t0,t0)，再根據(jù)E(t0,t0) 進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償-調(diào)節(jié)溫度傳感器實驗?zāi)０逯械腞W3(電平移動)使Vo2= E(t0,t0)*=

7、E(t0,t0)*30(用電壓表2V檔監(jiān)測溫度傳感器實驗?zāi)０逯械腣o2)。（5）將主機(jī)箱上的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)旋鈕(224V)順時針轉(zhuǎn)到底(24)，合上溫度源電源開關(guān)，在室溫基礎(chǔ)上，可按t=5增加溫度并且小于160范圍內(nèi)設(shè)定溫度源溫度值(設(shè)定方法參閱實驗二十七，重復(fù)6、7、8、9步驟)，待溫度源溫度動態(tài)平衡時讀取主機(jī)箱電壓表的顯示值并填入表4.3。表4.3 熱電偶熱電勢(經(jīng)過放大器放大后的熱電勢)與溫度數(shù)據(jù)t()V(mv)（6）根據(jù)表4.3數(shù)據(jù)畫出實驗曲線并計算非線性誤差。實驗結(jié)束，關(guān)閉所有電源。注：實驗數(shù)據(jù)V(mv)/k(增益)= E(t,t0)。實驗五 E熱電偶溫度特性實驗1、實驗?zāi)康模毫私獠煌侄?/p>

8、號熱電偶測量溫度的性能與應(yīng)用。2、基本原理：E型熱電偶是由鎳鉻-康銅制成的熱電偶，基本原理類似于K型熱電偶。選用確定的E型熱電偶，插入溫度源中，把熱電偶的輸出端通過差分放大，獲得熱電偶的電動勢。記錄測量電動勢，通過測量熱電偶輸出的電動勢值再查分度表得到相應(yīng)的溫度值。3、需用器件與單元：主機(jī)箱、溫度源、Pt100熱電阻(溫度源溫度控制傳感器)、熱電偶(溫度特性實驗傳感器)、溫度傳感器實驗?zāi)０濉?、實驗原理圖如下圖4.12所示圖4.10 E熱電偶實驗原理圖5、實驗步驟：圖4.11 E型熱電偶溫度特性試驗接線示意圖（1）按圖4.11示意接線，除了查附錄熱電偶分度表外，實驗方法和步驟完全與實驗四相同，按實驗四方法實驗并將實驗數(shù)據(jù)填入表4.4。表4.4 熱電偶熱電勢(經(jīng)過放大器放大后的熱電勢)與溫度數(shù)據(jù)t()V(mv)（2）根據(jù)表4.4數(shù)據(jù)畫出實驗曲線并計算非線性誤差。實驗結(jié)束，關(guān)閉所有電源。注：實驗數(shù)據(jù)V