实验一K型热电偶测温实验.doc

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实验一 K型热电偶测温实验
、实验目的:
了解K型热电偶的特性与应用
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。
实验原理：
智能调节仪控制温度实验
科能调节仪
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B.
◎
调节仪电源 输入选择
图 45-2
1 •在控制台上的“智能调节仪”单元中“输入”选择“ PtIOO”，并按图45-2接线。
源。
2•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
3•按住 网3秒以下，进入智能调节仪 A菜单，仪表靠上的窗口显示“ 甜”，靠下窗口显示待设置的设定值。当 LOCK等于0或1时使能，设置温度的设定值，按“ ■”可改变 小数点位置，按血或▼键可修改靠下窗口的设定值。 否则提示“】行'”表示已加锁。再按7 | 3 秒以下，回到初始状态。
热电偶传感器的工作原理
热电偶是一种使用最多的温度传感器，它的原理是基于 1821年发现的塞贝克效应，即
两种不同的导体或半导体 A或B组成一个回路，其两端相互连接，只要两节点处的温度不 同，一端温度为 T,另一端温度为 To,则回路中就有电流产生，见图 50-1（a）,即回路中
存在电动势，该电动势被称为热电势。
两种不同导体或半导体的组合被称为热电偶。
当回路断开时，在断开处 a，b之间便有一电动势 Et，其极性和量值与回路中的热电势
一致，见图50-1 （ b），并规定在冷端，当电流由 A流向B时，称A为正极，B为负极。实
验表明，当Et较小时，热电势Et与温度差（T-T。）成正比，即
Et=Sab（ T-To） （ 1）
Sab为塞贝克系数，又称为热电势率，它是热电偶的最重要的特征量，其符号和大小取 决于热电极材料的相对特性。
热电偶的基本定律：
（1） 均质导体定律
由一种均质导体组成的闭合回路， 不论导体的截面积和长度如何， 也不论各处的温度分
布如何，都不能产生热电势。
（2） 中间导体定律
用两种金属导体 A，B组成热电偶测量时， 在测温回路中必须通过连接导线接入仪表测
量温差电势Eab（ T，To），而这些导体材料和热电偶导体 A，B的材料往往并不相同。在这
种引入了中间导体的情况下，回路中的温差电势是否发生变化呢？热电偶中间导体定律指 出：在热电偶回路中，只要中间导体 C两端温度相同，那么接入中间导体 C对热电偶回路
总热电势Eab（T，T。）没有影响。
（3） 中间温度定律
如图49-2所示，热电偶的两个结点温度为 T1，T2时，热电势为 Eab（「，T?）;两结点
温度为T?，T3时，热电势为Eab（T?，T3），那么当两结点温度为 「，T3时的热电势则为
Eab （ T1， T2）+ E AB （T2， T3）=Eab （ T1， T3 ） （2）
式（2）就是中间温度定律的表达式。譬如： 「=100C，T2=40 °C，T3=0 C，贝V
Eab （100, 40） +Eab （40, 0） =Eab （100，0） （3）
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