本實驗包括以下兩個實驗：
1. 熱電偶測溫特性實驗
2. 熱電阻測溫特性實驗
請在做以下實驗前請先仔細閱讀附錄中的溫控儀表操作說明。
（一） 熱電偶測溫特性實驗
一、實驗目的：
了解熱電偶測量溫度的原理與應用。
二、基本原理：
將兩種不同的金屬絲組成迴路，如果二種金屬絲的兩個接點有溫度差，在迴路內就會產生熱電勢，這就是熱電效應，熱電偶就是利用這一原理製成的一種溫差測量感測器，置於被測溫度場的接點稱為工作端，另一接點稱為冷端，冷端可以是室溫值也可以是經過補償後的0℃、25℃的模擬溫度場。
三、需用器件與單元：
k型、e型熱電偶、溫度源、溫度控制儀表、數顯單元
四、實驗步驟：
1、將熱電偶插到溫度源兩個感測器插孔中任意乙個插孔中，（k型、e型已裝在乙個護套內），k型熱電偶的自由端接到主控箱面板上溫控部分的ek端，用它作為標準感測器，配合溫控儀表用於設定溫度，注意識別引線標記，k型、e型及正極、負極不要接錯。請驗證區分k型、e型熱電偶及正負極。(e型熱電勢大於k型，e型：
藍＋，綠－；k型：紅＋，黑－)。
2、將e型熱電偶的自由端接入溫度感測器實驗模板上標有熱電偶符號的a、b孔上，作為被測感測器用於實驗，按圖11-1接線，熱電偶自由端連線中正端接入「a」點。
3、將r5、r6端接地，rw2大約置中，開啟主控箱電源開關，將v02端與主控箱上數顯電壓表vi端相接，調節rw3使數顯表顯示零（電壓表置200mv檔），開啟主控箱上溫儀控開關，設定儀表控制溫度值t=50℃，將溫度源的兩芯電源線插入主控箱溫控部分的220v輸出插座中，並用導線連線「冷卻電扇」和實驗台平面上的「風扇電源」。
4、去掉r5、r6接地線，將a、b端與放大器r5、r6相接，觀察溫控儀指示的溫度值，當溫度穩定在50℃時，記錄下電壓表讀數值。
5、重新設定溫度值為50℃+n·δt，建議δt=5℃，n=1……10，每隔1n讀出數顯電壓表指示值與溫控儀指示的溫度值，並填入表2-1。
表2-1：
6、根據表11-1計算非線性誤差δ，靈敏度s。
7、將e型熱電偶的自由端連線從實驗模板上拆去並接到數顯電壓表的輸入端（vi）直接讀取熱電勢值（電壓表置200mv檔），重複上述⑤過程，根據e型熱電偶分度表查出溫度值（加熱源與室溫之間的溫差值）。
8、計算出加熱源的溫度，並與溫控儀的顯示值進行比較，試分析誤差**。
（二） 熱電阻測溫特性實驗
一、實驗目的：
了解熱電阻的測溫原理與特性。
二、基本原理：
熱電阻用於測溫時利用了導體電阻率隨溫度變化這一特性，對於熱電阻要求其材料電阻溫度係數大，穩定性好、電阻率高，電阻與溫度之間最好有線性關係。常用的有鉑電阻和銅電阻，熱電阻rt與溫度t的關係為：
rt=r0(1+at+bt2)
本實驗採用的是pt100鉑電阻，它的r0=100ω，at=3.9684×10-2/℃，bt=5.847×10-7/℃2，鉑電阻採用三線連線法，其中一端接二根引線主要為了消除引線電阻對測量的影響。
三、需用器件與單元：
加熱源、k型熱電偶、pt100鉑熱電阻、溫度控制儀、溫度感測器實驗模板。
四、實驗步驟：
1、參照圖11-1接線，拆去e型熱電偶與r5、r6之間的聯線。
2、將pt100鉑電阻的三根線分別接入溫度實驗模板上「rt」輸入端的a、b點，用萬用表歐姆檔測量pt100三根線，其中短接的二根線接b點，另一端接a點。這樣pt100與r3、r1、rw1、r4組成一直流電橋，它是一種單臂電橋。rw1中心活動點與r6相接，pt100的b點接r5。
3、加上±15v模組電源，將r5、r6端同時接地，接上電壓表（2v檔），調節rw3使v02=0。
4、在「rt」端點a與地之間加+2v或+4v直流電源，去掉r5、r6接地線並分別將「rt」b中心點及rw1相聯，調節rw1使電橋平衡，即橋路輸出端b和中心活動點之間在室溫下輸出電壓為零。
5、將pt100插入溫度源的另一感測器插孔中，根據實驗三十五①步操作。設定溫控儀溫度值為50℃，記錄下電壓表讀數，重新設定溫度值為50℃+n·δt，建議δt=5℃，n=1……10，每隔1n讀出數顯表指示的電壓值與溫度表指示的溫度值，並將結果填入下表2-2。
表11-2
6、根據表11-2，計算其非線性誤差δ及靈敏度s。
習題：1、熱電阻測溫與熱電偶測溫有什麼不同？
2、熱電偶測量的是溫差值還是攝氏溫度值？
附錄：附溫控儀表操作說明
1、通電前檢查接線正確無誤，感溫元件與儀表分度號一致，儀表通電5秒內顯示窗先顯示pv窗輸出**、sv窗先輸出**,後顯示pv窗量程上限、sv 量程下限,隨後即進入工作狀態,按set鍵0.5秒sv顯示窗閃爍,此時可改變設定值,再按set鍵0.5秒確認,如需修改其它引數,必須按住set鍵大於3秒,即進入b選單,可按要求逐一修改內容(見操作流程表),修改完畢再按set鍵0.
5秒若干下, 退出b選單,如15秒內無鍵按下(該窗內新設定的資料無效)自動進入新的工作狀態。
2、在輸入訊號大於量程上限時,儀表顯示在輸入訊號小於量程下限時,儀表顯示
3、當溫度控制效果不夠理想時,可以人工或自整定來改變pid引數。操作方法如下：①人工修正：
將儀表進入b選單至ｐ窗，再用 《鍵來修正p值，再按set鍵0.5s進入i窗，i、d、t的修正方法同上，然後再按set鍵0.5s若干下返回正常工作狀態，即開始新的pid引數。
②自整定修正：將儀表進入b菜atu窗後選擇(1)(選0時為不自整定)，選好按set鍵確認後儀表即進入自整定狀態，同時at燈亮，待自整定完成at燈閃時再按set鍵2秒確認後即按新的自整定pid引數工作。用自整修正pid值時應注意當負載為多段串聯加熱方式(如擠出機械)，其中某段進入自整定過程時，應注意保持前拍二段的溫度不變,否則會影響自整定效果。
4、pid引數的設定原則:p為比例帶(加熱側),如過衝大可加大比例帶。如希公升溫快可減小比例帶。
i為積分時間，如溫度波動較大則加長積分，反之則減小積分。一般來說系統滯後現象越嚴重，積分時間越長。d為微分時間，一般取積分時間的(1/5~1/4)。
5、若控溫失常請檢查儀表引數是否被誤修改，感測器部分是否失效。按鍵不
起作用，請檢查lck鍵是否被鎖定。
6、操作流程表
溫度感測器
大多數燃油溫度感測器 ft 發動機冷卻水溫感測器 ect 和進氣溫度感測器 iat 是以相同的方式工作的，其測量方法也相同，大數ect iat和ft感測器都是乙個負溫度係數的熱敏電阻，也就是說它是乙個兩線式模擬感測器，這種感測器的電阻隨著感測器溫度的增加而減小，也有的感測器外殼接地，因此它只有一條訊...
溫度感測器實驗報告
姓名學號 一 目的 1 了解各種溫度感測器 熱電偶 鉑熱電阻 pn 結溫敏二極體 半導體熱敏電阻 整合溫度感測器 的測溫原理 2 掌握熱電偶的冷端補償原理 3 掌握熱電偶的標定過程 4 了解各種溫度感測器的效能特點並比較上述幾種感測器的效能。二 儀器 溫度感測器實驗模組 熱電偶 k 型 e 型 cs...
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