国家开放大学《传感器与测试技术》实验参考答案.docx

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实验报告

一、实验目的

温度测量：

热电阻、热电偶、集成温度传感器

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0-630.740C以内，电阻Rt与温度t的关系为Rt=R0（1+At+Bt2），R0系温度为0℃时的电阻。

本实验R0=100℃，At=3.9684×10-2℃,Bt=-5.874×10-7/℃，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，温度低的接点就称衿端（也称自由端），冷端可以是室温值或经补偿后的00C、250C。

三、需用器件与单元

加热源、K型热电偶（红+，黑-）、P:

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Ex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型热电勢大）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220控制电源插座上。

4、将主控箱的风扇源24の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铂电阻三根线引入“R”输入的a、b上:

用万用表欧姆档测出Pt100三根线中其中短接的二根线（蓝，黑）接b端。

这样Rt与R3、R1、RW1、R4组成直流电桥，是一种单臂电桥工作形式。

RW1中心活动点与R5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、加士15模块电源，调R:

使V:

=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50C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・△t，建议△t=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。

T（℃）

50

55

60

65

70

75

80

V（mv）

248

282

320

346

401

436

474

250

288

324

367

404

438

475

6、根据表11-2值计算其非线性误差。

（二）热电俱:

1、将热电偶插到温度源插孔中，K型的自由端接到画板E端（红+，黑-）作标准传感器，用于设定温度R5、R6将端接地，打开主控箱电源开关，将V02与数显表单元上的V:

相接。

调RW3使数显表显示零位，主控箱上电压表波段开关拨到200mW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50C时，调RW2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・△t，建议△t=5℃，n=1，，10，每隔1n读出数显表输出电压与温度值：

T++n·△t

V（mv）

5、根据表11-3计算非线性误差。

附:

分度表