文档介绍：热电阻的测温特性的数据处理
摘要:热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器,通过实验测得电压、温度数据,通过消除系统误差的方法获得热电阻的测温特性曲线。
关键字:热电阻、系统误差、半参数回归方法
0 引言
热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高,性能稳定。其中铂热电阻的测量精确度是最高的,它不仅广泛应用于工业测温,而且被制成标准的基准仪。热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大都由纯金属材料制成,目前应用最多的是铂和铜,此外,现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。 1 热电阻测温原理
热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻要求其材料电阻温度系数大,稳定好、电阻率高。电阻与温度之间最好有线性关系。热电阻大都由纯金属材料制成,目前应用最多的是铂和铜,此外,现在已开始采用甸、镍、锰和铑等材料制造热电阻。
2热电阻的测温
本实验采用的是Pt100铂电阻,热电阻Rt与温度t的关系为:
Rt=R0(1+At+Bt2)
Pt100铂电阻的R0=100Ω,At=×10-2/℃,Bt=×10-7/℃
2,铂电阻采用三线连接法,其中一端接二根引线主要为了消除引线电阻对测量的影响。
实验部件和单元电路有加热源、K型热电偶、Pt100铂热电阻、温度控制仪、温度传感器实验模板。热电阻测温特性实验接线图
图1 热电阻测温特性实验图
热电阻测温步骤
1、在图1的R5、R6之间加上±15V模块电源,将R5、R6端同时接地,接上电压表(2V档),调节Rw3使V02=0,运放增益Rw2调至中间左右。
2、将Pt100铂电阻的三根线分别接入温度实验模板上“Rt”输入端的a、b点,用万用表欧姆档测量Pt100三根线,其中黑线接b点,蓝线接差放的R5端,
另一端红线接a点。这样Pt100与R3、R1、Rw1、R4组成一直流电桥(如下图2所示),它是一种单臂电桥。Rw1中心活动点与R6相接,Pt100的b点接R5。
图2 热电阻实验接线图
4、在“Rt”端点a与地之间加+2V或+4V直流电源,调节Rw1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电压为零。
5、将Pt100插入温度源的另一传感器插孔中。设定温控仪温度值为40℃,记录下电压表读数,重新设定温度值为40℃+n·Δt,直到70℃,建议Δt=5℃或2℃,n=1??10,每隔1n读出数显表指示的电压值与温度表指示的温度值,并将结果填入下表1。
初始值:温度表值为22℃,电压表值为0mv。
表1:每隔1n读出数显表指示的电压值与温度表指示的温度值
温度(℃) 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 电压144 156 168 184 -- 210 225 239 250 270 (mv)
温度(℃) 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 电压280 295 307 322 334 346 361 -- 388 -- (mv)
温度(℃) 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 电压411 -- 438 -- 465 476 -- 501