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机械工程测试技术实验指导书实验目的本实验旨在通过对机械工程中常见测试技术的实际操作，培养学生的工程实践能力和实验操作技能，加深学生对机械工程测试技术的理解和应用。
实验器材与材料•万能试验机•温度计•流量计•压力传感器•液压泵•结构件样品实验内容实验一：静态力测试1.使用万能试验机进行静态力测试时，首先要保证试验机的稳定性和安全性，检查是否有异常噪声或松动部件。
2.将结构件样品放置在试验机的夹具上，注意调整夹具的夹紧程度，使其紧固结构件样品，但不会损坏样品。
3.开启试验机，并设置合适的试验速度和加载方式，开始静态力测试。
4.记录下结构件样品在不同加载条件下的变形数据和加载力数据。
实验二：温度测试1.使用温度计进行温度测试时，先进行校准操作，确保温度计的准确性。
2.将温度计放置于待测物体附近，确保不会受到其他外来热源的影响。
3.等待一段时间，让温度计的读数稳定下来，记录下稳定时的温度数据。
4.如有需要，可重复上述步骤，记录不同时间点的温度数据，以进行温度变化分析。
实验三：流量测试1.连接流量计与待测管道，确保连接紧固，并检查流量计的通电和工作状态。
2.开启流量计，并调整合适的流量范围和测量单位。
3.通过调节管道流速或水泵转速，使流量计读数稳定在设定范围内，并记录下实际流量数据。
4.如有需要，可重复上述步骤，记录不同操作条件下的流量数据，以进行流量变化分析。
实验四：压力测试1.将待测液体接入压力传感器的输入端，确保连接管道紧固，并检查传感器的通电和工作状态。
2.开启液压泵，调整液压泵的工作压力，并观察压力传感器的读数。
3.记录不同压力值下的压力传感器读数，并考虑压力值与读数的关系。
实验注意事项1.所有实验前都要检查实验器材的完整性和安全性。
2.在进行力测试时，要注意保护试验机夹具和结构件样品不受损坏。
3.在进行温度测试时，要避免热源和其他干扰因素的影响。
4.在进行流量测试时，要确保流量计的正常工作和精确度。
一、实验目的1. 了解温度及其测量在科学研究、工业生产和日常生活中的重要性。
2. 掌握温度测量的基本原理和方法。
3. 熟悉常用温度测量仪器的使用和操作。
4. 分析温度测量误差，提高实验数据处理能力。
二、实验原理温度是表征物体冷热程度的一个物理量，常用单位有摄氏度（℃）和开尔文（K）。
温度测量方法主要有接触式测量和非接触式测量两种。
1. 接触式测量接触式测量是将温度传感器直接与被测物体接触，通过测量传感器内部温度变化来反映被测物体的温度。
常用的接触式温度传感器有热电偶、热电阻、热敏电阻等。
2. 非接触式测量非接触式测量是利用红外线、微波、超声波等手段，在不接触被测物体的情况下测量其温度。
常用的非接触式温度传感器有红外测温仪、微波测温仪、超声波测温仪等。
三、实验仪器与设备1. 热电偶温度计2. 铂电阻温度计3. 热敏电阻温度计4. 数字温度计5. 恒温水浴锅6. 温度计校准仪7. 数据采集器四、实验步骤1. 热电偶温度计测量（1）将热电偶温度计的冷端与恒温水浴锅的液体接触，确保冷端温度稳定。
（2）将热电偶温度计的热端插入恒温水浴锅的液体中，观察温度计示数。
（3）重复上述步骤，记录不同深度处的温度值。
2. 铂电阻温度计测量（1）将铂电阻温度计的冷端与恒温水浴锅的液体接触，确保冷端温度稳定。
（2）将铂电阻温度计的热端插入恒温水浴锅的液体中，观察温度计示数。
（3）重复上述步骤，记录不同深度处的温度值。
3. 热敏电阻温度计测量（1）将热敏电阻温度计的冷端与恒温水浴锅的液体接触，确保冷端温度稳定。
（2）将热敏电阻温度计的热端插入恒温水浴锅的液体中，观察温度计示数。
（3）重复上述步骤，记录不同深度处的温度值。
4. 数字温度计测量（1）将数字温度计的探头插入恒温水浴锅的液体中。
（2）观察数字温度计示数，记录温度值。
5. 温度计校准（1）将温度计校准仪的探头插入恒温水浴锅的液体中。
（2）观察温度计校准仪示数，记录温度值。
第1篇一、实验目的1. 了解温度测量的基本原理和方法；2. 掌握常用温度传感器的性能特点及适用范围；3. 学会使用温度传感器进行实际测量；4. 分析实验数据，提高对温度测量技术的理解。
二、实验仪器与材料1. 温度传感器：热电偶、热敏电阻、PT100等；2. 温度测量仪器：数字温度计、温度测试仪等；3. 实验装置：电加热炉、万用表、连接电缆等；4. 待测物体：不同材质、不同形状的物体。
三、实验原理1. 热电偶测温原理：利用两种不同金属导体的热电效应，即当两种导体在两端接触时，若两端温度不同，则会在回路中产生电动势。
通过测量电动势的大小，可以计算出温度。
2. 热敏电阻测温原理：热敏电阻的电阻值随温度变化而变化，根据电阻值的变化，可以计算出温度。
3. PT100测温原理：PT100是一种铂电阻温度传感器，其电阻值随温度变化而线性变化，通过测量电阻值，可以计算出温度。
四、实验步骤1. 实验一：热电偶测温实验（1）将热电偶插入电加热炉中，调整加热炉温度；（2）使用数字温度计测量热电偶冷端温度；（3）根据热电偶分度表，计算热电偶热端温度；（4）比较实验数据与实际温度，分析误差。
2. 实验二：热敏电阻测温实验（1）将热敏电阻插入电加热炉中，调整加热炉温度；（2）使用数字温度计测量热敏电阻温度；（3）根据热敏电阻温度-电阻关系曲线，计算热敏电阻温度；（4）比较实验数据与实际温度，分析误差。
3. 实验三：PT100测温实验（1）将PT100插入电加热炉中，调整加热炉温度；（2）使用数字温度计测量PT100温度；（3）根据PT100温度-电阻关系曲线，计算PT100温度；（4）比较实验数据与实际温度，分析误差。
五、实验结果与分析1. 实验一：热电偶测温实验实验结果显示，热电偶测温具有较高的准确性，误差在±0.5℃以内。
分析误差原因，可能包括热电偶冷端补偿不准确、热电偶分度表误差等。
2. 实验二：热敏电阻测温实验实验结果显示，热敏电阻测温具有较高的准确性，误差在±1℃以内。
机械工程测试技术实验报告1. 引言机械工程测试技术是机械工程领域中非常重要的一个方面，它涉及到各种各样的实验和测试方法，用于评估和验证机械系统的性能和可靠性。
本实验报告将介绍一个关于机械工程测试技术的实验，包括实验目的、实验器材、实验步骤、实验结果和分析等内容。
2. 实验目的本实验的主要目的是通过实验来研究机械系统的振动特性。
通过对机械系统的振动进行测试和分析，可以评估系统的性能和可靠性，并找出潜在的问题和改进的方向。
具体的实验目的包括：•测试机械系统在不同条件下的振动特性；•分析系统振动的频率、幅值等参数；•评估系统的稳定性和可靠性。
3. 实验器材本实验需要使用以下器材和设备：•台式振动测试仪：用于测量机械系统的振动频率、振幅等参数；•电脑：用于记录和分析振动测试数据；•实验样品：机械系统的一个组件或整体。
4. 实验步骤4.1 准备工作在进行实验之前，需要进行一些准备工作，包括：1.确保实验器材的正常工作和准备好必要的测试传感器；2.安装和连接振动测试仪与电脑；3.录制实验过程中的环境参数，如温度、湿度等。
4.2 实验操作1.将实验样品放置在振动测试仪上，并固定好；2.启动振动测试仪，并进行仪器的校准；3.设置测试参数，包括振动频率范围、采样频率等；4.开始振动测试，记录并保存测试数据；5.在不同条件下进行多次振动测试，以获得更多可靠的数据。
4.3 数据处理与分析1.将测试数据导入电脑，并进行初步处理，包括滤波、去噪等；2.对处理后的数据进行频谱分析，计算振动频率、振幅等参数；3.根据分析结果，评估机械系统的振动特性，包括稳定性、可靠性等；4.如果有必要，进行进一步的数据处理和分析，以获得更深入的结论。
5. 实验结果与讨论根据实验操作和数据处理的结果，得到了以下实验结果：1.根据实验数据，得到了机械系统在不同条件下的振动频率和振幅；2.分析了不同振动频率的系统响应，评估了系统的稳定性和可靠性；3.讨论了可能的影响因素，如系统结构、工作负载等；4.提出了可能的改进方案和研究方向。
机械工程测试实验报告机械工程测试实验报告1. 引言机械工程是一门综合性的学科，涉及到各种机械设备的设计、制造和运行。
在机械工程领域，测试实验是非常重要的一环，它可以验证设计的可行性、评估设备的性能以及改进产品的质量。
本篇文章将介绍一项机械工程测试实验的过程和结果。
2. 实验目的该测试实验的目的是评估一台新型机械设备的性能。
这台设备是一台自动化生产线上的关键组件，用于完成产品的装配和包装。
我们希望通过测试实验来验证该设备在实际工作环境下的稳定性、可靠性以及生产效率。
3. 实验方法我们设计了一系列的实验步骤来评估该设备的性能。
首先，我们对设备进行了静态测试，测量了其尺寸、重量和结构强度。
然后，我们进行了动态测试，模拟了设备在工作状态下的运行情况。
我们记录了设备的运行时间、速度和功耗，并对其运行过程进行了视频录制。
4. 实验结果根据我们的测试数据和观察结果，该设备在静态测试中表现出色。
它的尺寸和重量符合设计要求，并且结构强度足够满足实际工作环境的需求。
然而，在动态测试中，我们发现设备在高速运行时存在一些振动和噪音问题。
这可能会影响设备的稳定性和工作效率。
为了解决这个问题，我们进行了一系列的调整和改进。
首先，我们对设备的机械结构进行了优化，增加了减震装置和降噪材料。
然后，我们对设备的电子控制系统进行了调整，提高了运行的精确度和稳定性。
最后，我们对设备进行了再次测试。
5. 改进后的实验结果经过改进后的测试，我们发现设备的振动和噪音问题得到了明显改善。
设备在高速运行时的稳定性和工作效率都有了显著提升。
我们的测试数据显示，设备的运行时间缩短了10%，速度提高了15%，功耗降低了5%。
这些改进对于提高生产效率和产品质量非常重要。
6. 结论通过本次测试实验，我们对一台新型机械设备的性能进行了评估，并通过改进措施提升了其稳定性和工作效率。
这个实验为我们提供了宝贵的经验和教训，使我们更好地理解了机械工程中测试实验的重要性和挑战。
综合实验一机械工程中的温度测量在工业生产及实验研究中，温度常作为表征对象和过程状态的重要参数之一。
在机械制造业中，随精密加工和数控技术的迅速发展，对加工精度和精度稳定性提出了越来越高的要求。
在精密加工中，热变形引起的加工误差竟占总误差的40％－70％。
对于高精度机床，离开了对温度的严格控制，就根本没有高精度可言。
对于普通机床，在一般精度加工中，发热现象也由于机床功率和转速的大大提高而越来越严重。
另外，切削过程中的切削热现象也影响刀具的耐用度，限制了切削速度的提高，甚至影响加工质量。
因此，学习和了解温度的测量与控制，具有极为重要的意义。
1、实验目的研究和检验各种工作机械，传动机械和动力机械工作时，通过构建多点温度测试系统，获取其温度场的形成变化特点。
以期进一步分析产品的设计质量和制造质量。
(1) 运用学习的测试技术知识设计组建多点温度测试系统；(2) 学习铜一康铜热电偶的结构及其原理，测量其静特性、动特性曲线；(3) 学习传感器在实际测试中应用方法；(4) 学会组建合适的测试系统的一般方法；(5) 通过测试了解机床温度场的形成，认识机床热态特性的重要意义。
2、实验对象普通车床或其它运行机械设备作为实验对象，通过对机床温度场的测量，确定出机床热态特性，分析其对机床运行的影响。
3、实验设备(1) 铜一康铜热电偶，水银玻璃温度计，半导体测温传感器等；(2) 温度标定装置；(3) 多点转换开关；(4) 电位差计；(5) 函数记录仪；(6) 普通车床；(7) 相关低值易耗品。
4、实验步骤4.1实验准备(1) 机床温度场测试实验方案设计；(1) 绘制实验设备布置图；(2) 实验设备连线图；(3) 熟悉实验设备，重温热电偶得测量原理和一般结构，了解铜一康铜热电偶的特点；(4) 撰写实验操作步骤说明；(5) 预测实验中可能出现的问题及解决方法。
4.2实验操作(1) 制作铜一康铜热电偶（可选）；(1) 重温热电偶的三个基本定律（均匀电路定律、中间金属定律、中间温度定律）。
一、实验目的1. 了解温度测量技术的原理和方法。
2. 掌握常用温度传感器的使用和特点。
3. 学习温度测量仪器的操作和数据处理方法。
4. 通过实验，验证温度测量技术的准确性和可靠性。
二、实验原理温度测量技术是通过将温度转化为电信号或其他可测量的物理量，进而实现对温度的测量。
常用的温度传感器有热电偶、热电阻、热敏电阻、红外传感器等。
三、实验仪器与设备1. 温度传感器：K型热电偶、PT100铂电阻、NTC热敏电阻、红外传感器。
2. 温度测量仪器：数字多用表、温度测试仪、红外测温仪。
3. 实验装置：实验平台、连接线、加热装置。
四、实验内容与步骤1. 热电偶测温实验(1) 将K型热电偶连接到数字多用表的热电偶测试接口。
(2) 将热电偶的热端插入到加热装置中，调整加热装置的功率，使热端温度升高。
(3) 观察数字多用表的读数，记录不同温度下热电偶的热电势值。
(4) 根据热电偶的分度表，将热电势值转换为温度值。
2. 热电阻测温实验(1) 将PT100铂电阻连接到数字多用表的电阻测试接口。
(2) 将铂电阻插入到加热装置中，调整加热装置的功率，使铂电阻温度升高。
(3) 观察数字多用表的读数，记录不同温度下铂电阻的电阻值。
(4) 根据铂电阻的温度-电阻特性曲线，将电阻值转换为温度值。
3. 热敏电阻测温实验(1) 将NTC热敏电阻连接到数字多用表的电阻测试接口。
(2) 将NTC热敏电阻插入到加热装置中，调整加热装置的功率，使NTC热敏电阻温度升高。
(3) 观察数字多用表的读数，记录不同温度下NTC热敏电阻的电阻值。
(4) 根据NTC热敏电阻的温度-电阻特性曲线，将电阻值转换为温度值。
4. 红外测温实验(1) 将红外传感器对准被测物体，确保传感器与被测物体之间的距离符合要求。
(2) 观察红外测温仪的读数，记录被测物体的温度值。
五、实验结果与分析1. 对比不同温度传感器在不同温度下的测量结果，分析其准确性和可靠性。
2. 分析实验过程中可能存在的误差来源，并提出改进措施。
实验报告温度测量本实验旨在通过测量不同物体的温度，探究温度的测量方法和仪器的使用。
实验原理：温度是物体分子热运动的表现，是物体内能的一种表现形式。
一般情况下，温度越高，物体内部的分子热运动越剧烈。
温度的测量常用温度计来实现，根据温度计原理，可以将温度转换为相应的电信号，通过仪器显示出来。
实验材料：1. 温度计2. 待测物体实验步骤：1. 将温度计插入待测物体中，并保证温度计与物体接触良好。
2. 等待一段时间，直到温度计读数稳定。
3. 记录下温度计的读数，并进行单位转换。
实验结果：在实验中，我们测量了不同物体的温度。
通过温度计的读数，我们可以得到物体的温度。
不同物体的温度也不同，这是由物体分子热运动的速度和频率决定的。
实验讨论：1. 在实验中，我们使用了温度计来测量物体的温度。
温度计的原理是基于热胀冷缩原理，利用不同物质在温度变化时的膨胀系数不同来测量温度。
在实验中，我们使用了一种普通的温度计，它采用了水银作为膨胀介质。
温度计读数的准确性和精度取决于温度计的制造工艺和标定方法。
2. 在实验中，我们发现同一物体的温度可能会随着时间的变化而变化。
这是因为物体与外界环境的热交换导致的。
例如，在我们测量物体温度时，物体可能会与环境发生热传导、对流和辐射热损失，从而导致物体温度的改变。
因此，在进行温度测量时，应尽量减少物体与外界环境的热交换，以提高温度测量的准确性。
3. 在实验中，我们还发现不同物体的温度差异很大。
这是因为不同物体材料的热导率和比热容不同，导致相同能量输入下不同物体的温度变化不同。
因此，在测量物体温度时，应考虑到物体的材料特性，并进行相应的修正。
实验总结：通过本次实验，我们了解了温度的测量方法和仪器的使用。
温度是物体内能的一种表现形式，可以通过温度计来测量。
在进行温度测量时，需要注意温度计的准确性和精度，以及物体与外界环境的热交换对温度测量的影响。
此外，不同物体的温度差异很大，需要考虑物体的材料特性并进行相应的修正。
机械工程测试技术实验报告机械工程测试技术实验报告引言：机械工程是一门应用科学，涉及到设计、制造、维护和运用机械设备的各个方面。
在机械工程实践中，测试技术是至关重要的一环。
本实验报告将介绍机械工程测试技术的应用和实验结果。
一、背景介绍机械工程涉及到各种各样的机械设备和系统，而测试技术是评估这些设备和系统性能的关键。
通过测试，我们可以获得关于机械设备和系统的各种参数和性能指标，从而进行性能评估、故障诊断和改进设计等工作。
二、实验目的本实验旨在通过对某型号某种机械设备的测试，掌握机械工程测试技术的应用方法，并分析测试结果，为改进设计和优化性能提供参考。
三、实验装置和方法本实验使用了某型号某种机械设备，并采用了以下测试方法：1. 温度测量：使用热电偶测量设备的工作温度，以评估其热性能。
2. 动力测试：使用功率计和转速计测量设备的功率输出和转速，以评估其动力性能。
3. 声音测试：使用声级计测量设备的噪声水平，以评估其噪声性能。
4. 振动测试：使用加速度计和振动传感器测量设备的振动水平，以评估其振动性能。
5. 效率测试：通过测量输入功率和输出功率，计算设备的效率。
四、实验结果与分析通过以上测试方法，我们得到了如下实验结果：1. 温度测量结果显示，设备在正常工作状态下的温度稳定在70°C左右，符合设计要求。
2. 动力测试结果显示，设备的功率输出为10 kW，转速为1000 rpm，满足预期性能指标。
3. 声音测试结果显示，设备的噪声水平为80 dB，符合环境噪声标准。
4. 振动测试结果显示，设备的振动水平在可接受范围内，不会对设备的正常运行造成影响。
5. 效率测试结果显示，设备的效率为90%，说明其能够有效地将输入能量转化为有用的输出能量。
通过对实验结果的分析，我们可以得出以下结论：1. 设备的温度控制良好，不会因过热而导致故障。
2. 设备的动力性能满足设计要求，可以提供足够的功率输出。
3. 设备的噪声水平在可接受范围内，不会对工作环境造成干扰。
综合实验一机械工程中的温度测量在工业生产及实验研究中，温度常作为表征对象和过程状态的重要参数之一。
在机械制造业中，随精密加工和数控技术的迅速发展，对加工精度和精度稳定性提出了越来越高的要求。
在精密加工中，热变形引起的加工误差竟占总误差的40％－70％。
对于高精度机床，离开了对温度的严格控制，就根本没有高精度可言。
对于普通机床，在一般精度加工中，发热现象也由于机床功率和转速的大大提高而越来越严重。
另外，切削过程中的切削热现象也影响刀具的耐用度，限制了切削速度的提高，甚至影响加工质量。
因此，学习和了解温度的测量与控制，具有极为重要的意义。
1、实验目的研究和检验各种工作机械，传动机械和动力机械工作时，通过构建多点温度测试系统，获取其温度场的形成变化特点。
以期进一步分析产品的设计质量和制造质量。
(1) 运用学习的测试技术知识设计组建多点温度测试系统；(2) 学习铜一康铜热电偶的结构及其原理，测量其静特性、动特性曲线；(3) 学习传感器在实际测试中应用方法；(4) 学会组建合适的测试系统的一般方法；(5) 通过测试了解机床温度场的形成，认识机床热态特性的重要意义。
2、实验对象普通车床或其它运行机械设备作为实验对象，通过对机床温度场的测量，确定出机床热态特性，分析其对机床运行的影响。
3、实验设备(1) 铜一康铜热电偶，水银玻璃温度计，半导体测温传感器等；(2) 温度标定装置；(3) 多点转换开关；(4) 电位差计；(5) 函数记录仪；(6) 普通车床；(7) 相关低值易耗品。
4、实验步骤4.1实验准备(1) 机床温度场测试实验方案设计；(1) 绘制实验设备布置图；(2) 实验设备连线图；(3) 熟悉实验设备，重温热电偶得测量原理和一般结构，了解铜一康铜热电偶的特点；(4) 撰写实验操作步骤说明；(5) 预测实验中可能出现的问题及解决方法。
4.2实验操作(1) 制作铜一康铜热电偶（可选）；(1) 重温热电偶的三个基本定律（均匀电路定律、中间金属定律、中间温度定律）。
(2) 组建热电偶静特性测试系统，测量铜一康铜热电偶的静特性曲线。
即其分度表。
(3) 组建热电偶的动特性测试系统，测量铜一康铜热电偶的动特性曲线。
理解其意义。
(4) 合适选择本实验中机床的测点，清洁测点位置。
对车床变速箱而言，箱体前后端面上的温升情况较为重要，其温度场情况较为复杂，在本实验中处理从简。
(5) 在车床箱体上，使用铜一康锕热电偶合适布置测温点，组建机床温度场测量系统。
(6) 在车床开车前须把布置好的各测点的原始工况下的温度值测量并记录下来。
(7) 注意环境温度变化。
(8) 车床开车后前三次测量每10分钟一次，以后每隔15分钟进行一次：并记录测得的数据。
(9) 在机床空载、高速运转适度时间之时，即机床达热平衡后停车，记录停车前各点稳定温度值和稳定温升值。
附注：根据《金属切削机床通用技木条件》(JB2278－78)关于机床达热平衡的定义即以机床主轴轴承达到稳定温度值为准(即该点的温升为每小时小于5℃)。
定温度值减去当时室温值即为稳定温度的温升值。
5、实验报告(1) 说明热电偶的测温原理。
(2) 叙述在实验中要注意的问题有哪些？如在制作热电偶时有哪些注意事项，在使用电位差计要注意的问题有哪些？。
(3) 实验中是如何组建热电偶静特性测试系统的，画出电路图并说明电路设计原理。
(4) 整理试验数据，画出铜一康铜热电偶的静特性曲线，并进行线性拟合，计算非线性度误差和灵敏度，得出铜一康铜热电偶的分度表。
分析实验中可能存在的误差。
(5) 在本实验中，是如何采用热电偶进行温度测量的？做出温度关于时间的曲线图，并说明温度－时间曲线图在实际当中有些什么应用？6实验原理6.1常用温度传感器分类从理论上讲，凡随温度变化，其物理性质也发生变化的物质皆能作为测温传感器。
但是，要想测量获得准确的温度值，则不是所有上述物质都能适用。
一般而言，用于测量温度的敏感元件原则上应该满足下列要求：a.温敏件的测温特性应该仅和温度有关，测温特性随温度变化的函数曲线应呈线性特性，而且测温特性的变化应该明显，即有较高的灵敏度。
b.温敏件在长期使用过程中，其测温特性应具有较好的稳定性。
c.温敏件应该具有较宽的测温范围，即在不改变测温特性的条件下，温敏件能测量高、低温的范围越宽越好。
实际上，完全满足以上要求的温敏件是不存在的。
目前，温度传感器形式多样，分类方式繁多。
常用的温度传感器可以分类如图9－3所示。
温度传感器还可以分为接触式和非接触式两大类。
所谓接触式就是传感器直接与被测物体接触，这是测温的基本形式。
这种形式是通过接触方式把被测物体的热能量传送给温敏传感器，这就降低了被测物体的温度。
特别是被测物体较小，热能量较弱时，不能正确地测得物体的真实温度。
因此，采用接触方式时，测得物体真实温度的前提条件是，被测物体的热容量必须足够大于温度传感器。
非接触方式是测量被测物体的辐射热的一种方式，它可以测量远距离物体的温度，这是接触方式做不到的。
但是要注意采用非接触式温度传感器较难测量±l℃以下的温度。
图9－3温度传感器分类6.2热电偶热电偶是目前工业上应用较为广泛的温敏元件之一，一般用于测量500℃以上的温度。
普通热电偶的测温上限可达l300℃，短时间使用测温上限可达l600℃，特殊材料制成的热电偶可以测量2000℃至2800℃的高温。
热电偶是一种发电型的温敏元件，它将温度信号转换成电势信号，配以测量电势信号的仪表或变送器，便可以实现温度的测量或温度信号的变换。
热电偶之所以应用广泛是因为它有如下特点：①精度高热电偶的测温精度可达0.1～0.2℃，仅次于热电阻。
由于热电偶具有良好的复现性和稳定性；所以国际实用温标中规定热电偶作为复现630.74～1064.43℃范围的标准仪表。
②结构简单热电偶结构简单，制造极为方便。
③用途广泛热电偶的用途非常广泛，除了用来测量各种流体的温度外，还常用来测量固定表面的温度。
热电偶的测温范围为-270℃至2800℃，热电偶可直接反映平均温度或温差。
④动态特性好由于热电偶的测量端可以制成很小的接点，响应速度快，其时间常数可达毫秒级，甚至微秒级。
图1－4 热电偶原理示意图将两根性质不同的金属丝或合金丝A与B的一个端头焊接在一起，就构成了热电偶，如图1—4所示。
A、B叫做热偶丝，也叫热电极。
放置在被测介质中的一端，即a端，也称工作端，或称测量端。
热电偶一般用于测量高温，所以工作端一般置于高温介质中，因而a端也称热端；另外一端b则称为参比端，也称为自由端。
通常用热电偶测温时，b端用来接测量仪表，其温度t0通常是环境温度，或某个恒定的温度(如50℃，0℃)，它一般低于工作端温度，所以常称为冷端。
如果把热电偶的自由端焊接在一起。
在热电偶组成的闭合电路中，放置一图1-5 热电现象当t=t0时，磁针不动，当t≠t0时，磁针就发生偏转，其偏转方向和热电偶两端温度的高低及两极的性质有关。
上述现象说明，当热电偶两端温度t≠t0时，回路中产生了电流，这电流称为热电流。
其电势称为热电势。
这种物理现象称为热电现象。
当自由端的温度t0保持一定时，热电势的方向及大小仅与热电极的材料和工作端的温度有关，即热电势是工作端温度t 的函数。
这即是热电偶测温的物理基础。
热电势由接触电势和温差电势两部分组成。
①接触电势导体中都存在自由电子，材料不同，自由电子浓度不同。
设导体A 、B 的自AB A B图1－6 接触电子示意图当两导体接触后，自由电子便从浓度高的一方向浓度低的一方扩散。
结果界面附近导体A 失去电子带正电，导体B 得到电子带负电而形成电位差，当电子扩散达到动态平衡时。
界面的电势为：ln A AB Bn KT e q n = (1-6) 式中：K ——玻尔茨曼常数 T 一一绝对温度q ——电子电荷由式（1-6）可以看出，当A 、B 材料相同(即A n ＝B n )时，0=AB e 。
②温差电势在一根金属导体上，如果存在温度梯度，也会产生电势。
因为温度不同自由电子的运动速度不同。
温度梯度的存在必然形成自由电子运动速度的梯度，电子从速度大的区域向速度小的区域扩散，造成电子分布不均，形成电势差，称为温差电势。
当导体两端温度分别为t ，t 0时的温差电势：0tA t e dt σ=⎰ (1-7) 式（1-7）中：σ为温差系数，与材料性质以及导体两端的平均温度有关。
(2)热电偶基本定律从热电现象的讨论中知道，在图1-7所示的热电偶回路中，两电极接触处有接触电势()t e AB 和()0t e AB ,A 导体和B 导体的两端之间有温差电势()0,t t e A 和()0,t t e B 。
如果t >t 0，各电势方向示于图1—7。
图1—7热电偶的热电势回路中的总电势用符号()0,t t E AB 来表示。
总电势等于回路中各电势的代数和0000(,)()(,)()(,)AB AB B AB A E t t e t e t t e t e t t =+--将式 00(,)()()A A A e t t e t e t =-00(,)()()B B B e t t e t e t =-代人上式中，得0000(,)[()()()][()()()]AB AB B A AB B A E t t e t e t e t e t e t e t =+--+-0()()AB AB F t F t =- （1-8） 式中：FAB(t)，FAB(t0)称为分热电势。
由于函数FAB 的形式并不知道。
所以热电偶的热电 势的数值只能用实验的方法来确定。
由式（1-8）可以导出热电偶的基本定律。
①均匀电路定律由单一的均匀金属构成的闭合同路，无论何种状态加温，也不会产生热电势。
②中间金属定律用热电偶测量温度时，回路中总要接入仪表和连接导线。
可以证明，无论是将材料A 或B 断开还是将冷端断开，在断开处插入测量仪表(即第三种材料C )或插人更多材料，只要插入材料的两端温度相同，则插入后对回路热电势没有影响，如图1-8。
图1－8 中间金属定律③中间温度定律任何两种均匀材料构成的热电偶，热端为1t ，冷端为2t 时的热电势，等于此热电偶热端为1t 、冷端为3t 的热电势和同一热电偶热端为3t ，、冷端为2t 的热电势之代数和。
121332(,)(,)(,)AB AB AB E t t E t t E t t =+ (1－9)一般情况下，热电偶的分度表都是以冷端为0℃时作出的。
在一般工程测试中，如果冷端不是摄氏零度，就需要利用中间温度定律修正测量的结果，如图图1－9 中间温度定律(3)热电偶的种类和特性热电偶通常分为标准化热电偶和非标准化热电偶两类。
①标准化热电偶标准化热电偶是指制造工艺比较成熟，应用广泛，能成批生产。
