文档介绍：实验一热电偶测温实验一、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。三、实验原理: 智能调节仪控制温度实验图 45-2 1 .在控制台上的“智能调节仪”单元中“输入”选择“ Pt100 ”,并按图 45-2 接线。 2 .将“+ 24V 输出”经智能调节仪“继电器输出”,接加热器风扇电源,打开调节仪电源。 3. 按住 3 秒以下, 进入智能调节仪 A 菜单, 仪表靠上的窗口显示“”, 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,按或键可修改靠下窗口的设定值。否则提示“”表示已加锁。再按 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 T 0 ,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。图 50-1 (a)图 50-1 (b) 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 E T, 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 E T 较小时,热电势 E T 与温度差( T-T 0) 成正比,即 E T =S AB( T-T 0)(1) S AB 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 E AB(T,T 0) ,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 E AB(T,T 0) 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 T 1,T 2 时,热电势为 E AB(T 1,T 2) ;两结点温度为 T 2,T 3 时,热电势为 E AB(T 2,T 3) ,那么当两结点温度为 T 1,T 3 时的热电势则为 E AB(T 1,T 2)+E AB(T 2,T 3) =E AB(T 1,T 3)(2) 式( 2 )就是中间温度定律的表达式。譬如: T 1 =10 0℃,T 2 =40 ℃,T 3 =0 ℃,则 E AB( 100 , 40) +E AB( 40,0) =E AB( 100 ,0)(3) 图 50-2 热电偶的分度号热电偶的分度号是其分度表的代号( 一般用大写字母 S、R、B、K、E、J、T、N 表示)。它是在热电偶的参考端为 0℃的条件下,以列表的形式表示热电势与测量端温度的关系。四、