实验三,热电偶与热电阻的温度测量

热电阻和热电偶的测温原理热电阻和热电偶是广泛应用于测量温度的两种传感器，这两种传感器都能够通过电阻或电压的变化来反映被测物体的温度变化。

下文将分步骤阐述热电阻和热电偶的测温原理。

一、热电阻的测温原理热电阻通过材料的电阻率随温度变化来测量温度。

一般情况下，热电阻传感器使用的材料是铂金（PT100）、镍铬合金（KTY81）和铜等导体，这些材料在不同温度下的电阻值都是不同的。

因此，在通过不同温度下的电阻值来确定温度之前，需要先获得不同温度下的电阻值。

接下来，我们将热电阻传感器固定在需要测量温度的物体上，并通过电路让电流经过该传感器。

当电流经过传感器时，电阻会产生一定的压降。

通过测量这一压降的大小，我们就能得到热电阻的电阻值。

在获得不同温度下的电阻值后，我们可以建立起电阻值和温度之间的对应关系，这样当需要测量温度时，只需要通过测量热电阻的电阻值，就可以得到相应温度值。

二、热电偶的测温原理热电偶通过两个不同的导体形成热电偶电路，当热电偶的两个端口之间存在温度差异时，就会产生电动势。

一个端口连接到被测温度的物体上，我们称其为热电偶的测量端，另一个端口连接到需要监测温度的电子设备上，我们称其为热电偶的接口端。

热电偶分为不同类型，每个类型都有其对应的热电势和温度之间的关系，这些关系通过国际标准进行规定。

常用的热电偶有铜-铜镍、铬-铝-铁等不同组合的导体。

当热电偶与被测物体相连接时，两端口之间的电动势会随着温度的变化而变化。

传感器的接口端会将这一变化的电动势转化为电压信号，以数字信号的形式反馈给接收电气信号的电子设备，从而获得相应温度值。

总之，热电阻和热电偶都能够通过改变电阻或电动势来反映被测物体的温度变化。

这两种类型的传感器在不同的应用场景中具有各自的优势，我们需要选择合适的传感器来获得高精度的温度数据。

实验三热电偶与热电阻的温度测量一、实验目的：1、了解热电偶测量温度的原理与应用。

2、了解热电偶冷（自由）端温度补偿的原理与方法。

3、了解热电阻的测温原理与特性。

二、实验原理：将两种不同的金属丝组成回路，如果二种金属丝的两个接点有温度差，在回路内就会产生热电势，这就是热电效应，热电偶就是利用这一原理制成的一种温差测量传感器，置于被测温度场的接点称为工作端，另一接点称为冷端(也称自由端)，冷端可以是室温值也可以是经过补偿后的0℃、25℃的模拟温度场。

热电偶是一种温差测量传感器。

为直接反映温度场的摄氏温度值，需对其自由端进行温度补偿。

热电偶冷端温度补偿的方法有：冰水法、恒温槽法、自动补偿法、电桥法，常用的是电桥法(图3-2)，它是在热电偶和测温仪表之间接入一个直流电桥，称冷端温度补偿器，补偿器电桥在0℃时达到平衡(亦有20℃平衡)。

当热电偶自由端(a、b)温度升高时(>0℃)热电偶回路的电势Uab下降，由于补偿器中PN结呈负温度系数，其正向压降随温度升高而下降，促使Uab上升，其值正好补偿热电偶因自由端温度升高而降低的电势，达到补偿目的。

热电阻用于测温时利用了导体电阻率随温度变化这一特性，对于热电阻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。

常用的有铂电阻和铜电阻，热电阻阻值Rt与温度t的关系为：Rt=R0(1+At+Bt2)本实验采用的是Pt100铂电阻，它的R0=100Ω，A=3.9684×10-2/℃，B=5.847×10-7/℃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。

三、需用器件与单元：K型、E型热电偶、温度源、温度控制仪表、温度控制测量仪（9000型）。

温度传感器实验模板、冷端温度补偿器、直流±15V、外接+5V电源适配器。

Pt100铂热电阻。

四、实验步骤：1、将热电偶插到温度源两个传感器插孔中任意一个插孔中，（K型、E型已装在一个护套内），K型热电偶的自由端接到主控箱面板上温控部分的Ek端，用它作为标准传感器，配合温控仪表用于设定温度，注意识别引线标记，K型、E型及正极、负极不要接错。

热电阻与热电偶热电阻和热电偶是常见的温度传感器，它们在工业控制系统和实验室中广泛应用。

它们都能够将温度变化转化为电信号，但原理和特性有所不同。

一、热电阻热电阻是一种利用材料电阻随温度变化的特性来测量温度的传感器。

常见的热电阻材料有铂、镍、铜等。

其中，铂热电阻是最常用的一种。

铂热电阻的优点是抗腐蚀性好、线性度高、稳定性好等。

它的工作原理是根据热电阻材料的电阻随温度的变化规律，通过测量电阻值来推算温度。

热电阻的测量精度较高，通常可以达到0.1℃。

但它的响应速度较慢，适用于温度变化较缓慢的场合。

在工业控制系统中，热电阻常被用于测量液体、气体等介质的温度。

二、热电偶热电偶是利用两种不同材料的导电性能差异产生的热电效应来测量温度的传感器。

常见的热电偶材料有铜/常铜、铜/镍等。

工作原理是当两种不同材料的接触点温度不同时，会产生热电势差，通过测量热电势差来推算温度。

热电偶具有响应速度快、测量范围广的特点。

它可以测量极高和极低温度，适用于温度变化较快的场合。

在工业控制系统中，热电偶常被用于测量高温炉、燃烧器等的温度。

三、热电阻与热电偶的比较热电阻和热电偶都是常见的温度传感器，它们各有优缺点，应根据具体的应用场景选择合适的传感器。

热电阻的优点是测量精度高、稳定性好，适用于温度变化缓慢的场合。

但它的响应速度较慢，不适用于温度变化较快的场合。

热电偶的优点是响应速度快、测量范围广，适用于温度变化较快的场合。

但它的测量精度相对较低，受到环境干扰较大。

在选择热电阻或热电偶时，还需考虑以下因素：测量范围、测量精度、响应速度、使用环境等。

根据具体需求，选择适合的传感器。

总结：热电阻和热电偶是常见的温度传感器，它们在工业控制系统和实验室中被广泛应用。

热电阻利用材料电阻随温度变化的特性来测量温度，热电偶利用两种不同材料的导电性能差异产生的热电效应来测量温度。

热电阻测量精度高，稳定性好，适用于温度变化缓慢的场合；热电偶响应速度快，测量范围广，适用于温度变化较快的场合。

热电偶热电阻测温应用原理热电偶测温的应用原理热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。

其优点是：①测量精度高。

因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。

②测量范围广。

常用的热电偶从-50~+1600℃均可边续测量，某些特殊热电偶最低可测到-269℃（如金铁镍铬），最高可达+2800℃（如钨-铼）。

③构造简单，使用方便。

热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便。

1．热电偶测温基本原理将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路。

当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。

热电偶就是利用这一效应来工作的。

2．热电偶的种类及结构形成（1）热电偶的种类常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。

所调用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用。

非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。

标准化热电偶我国从1988年1月1日起，热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产，并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。

(2)热电偶的结构形式为了保证热电偶可靠、稳定地工作，对它的结构要求如下：①组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固；②两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路；③补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠；④保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。

3．热电偶冷端的温度补偿由于热电偶的材料一般都比较贵重（特别是采用贵金属时），而测温点到仪表的距离都很远，为了节省热电偶材料，降低成本，通常采用补偿导线把热电偶的冷端（自由端）延伸到温度比较稳定的控制室内，连接到仪表端子上。

必须指出，热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极，使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上，它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响，不起补偿作用。

热电偶的定标实验报告热电偶是一种主要用于测量温度的测量仪器，它的受欢迎程度很高，特别是在石油、煤炭和金属行业、制冷设备、航空、船舶、厨房和实验室等行业中。

由于其精度和稳定性，热电偶得以广泛应用。

为了保证其精度，热电偶必须定期定标。

本次定标实验报告，将介绍定标的基本原理、实验过程、计算结果及结论等。

一、定标原理热电偶定标主要是指对热电偶输出电阻（RTD值）和在预定温度范围内的典型温度值之间的关系进行研究与校准。

校准可分为直接校准和间接校准两种方法，其中间接校准是根据一定的假定性关系，以连续温度比较法计算偏离该关系的几何幅值，它要求测量热电偶和标准热电偶具有良好的线性关系。

二、实验过程1.确定实验温度首先，确定此次定标的温度范围。

根据热电偶的使用环境，确定实验温度范围，一般情况下，实验温度范围应在热电偶的工作范围内。

2.测量热电偶的热电阻使用电阻温度计测量热电偶的热电阻，逐一测量所设定的温度点，将低端电源电压和测得的热电阻值记录下来，以便计算数据。

3.标准热电阻测量用同样的仪器测量标准热电偶的热电阻，做出测量结果和标准热电偶的热电阻值之间的比较。

4.定标将测试热电阻和标准热电阻比较，计算出偏差值，以对测试热电阻进行定标。

三、计算结果定标实验所获得的计算结果如下：实验温度：1000°C标准热电阻值：0.63Ω测量热电阻值：0.62Ω偏差值：0.01Ω四、结论本次定标实验结果表明，测试热电阻的热电阻值与标准热电阻值的偏差值为0.01Ω，符合热电偶定标要求，定标结果可以满足热电偶的使用要求。

五、安全技术要求为了保证安全，进行热电偶定标实验时，有必要遵守以下安全技术要求：（1）实验环境应保持干燥，空气洁净，避免潮湿、有尘的环境。

（2）热电偶的连接线应保持紧凑，避免缠绕，减少漏电。

（3）进行定标时，应当注意防止受电，并用安全绝缘手套操作。

（4）在热电偶定标实验过程中，使用的试验设备应严格检查，确保其安全可靠。

热敏电阻和热电偶的温度特性研究(FB203型多档恒流智能控温实验仪)热敏电阻是阻值对温度变化非常敏感的一种半导体电阻，它有负温度系数和正温度系数两种，负温度系数它的电阻率随着温度的升高而急剧下降（一般是按指数规律），而正温度系数电阻率随着温度的升高而急剧升高（一般是按指数规律），金属的电阻率则是随温度的升高而缓慢地上升。

热敏电阻对于温度的反应要比金属电阻灵敏得多，热敏电阻的体积也可以做得很小，用它来制成的半导体温度计，已广泛地使用在自动控制和科学仪器中，并在物理、化学和生物学研究等方面得到了广泛的应用。

【实验目的】1．研究热敏电阻、铜电阻；铂电阻、热电偶的温度特性。

2．掌握利用直流单臂电桥与控温实验仪测量热敏元件在不同温度下电阻值的方法。

【实验原理】温度传感器是利用一些金属、半导体等材料与温度相关的特性制成的。

常用的温度传感器的类型、测温范围和特点各不相同，本实验将通过测量几种常用的温度传感器的特征物理量随温度的变化，来了解这些温度传感器的工作原理。

1．热敏电阻温度特性原理：在一定的温度范围内，半导体的电阻率ρ和温度T 之间有如下关系：/1B TAe ρ= （1） 式中1A 和B 是与材料物理性质有关的常数，T 为绝对温度。

对于截面均匀的热敏电阻，其阻值T R 可用下式表示：T lR Sρ= （2） 式中T R 的单位为Ω，ρ的单位为cm Ω，l 为两电极间的距离，单位为cm ，S 为电阻的横截面积，单位为2cm 。

将（1）式代入（2）式，令1l A A S=，于是可得：/B TT R Ae = （3）对一定的电阻而言，A 和B 均为常数。

对（3）式两边取对数，则有：1l n l n T R B A T=+ （4）T R ln 与T1成线性关系，在实验中测得各个温度T 的T R 值后，即可通过作图求出B 和A 值，代入（3）式，即可得到T R 的表达式。

式中T R 为在温度)K (T 时的电阻值)(Ω，A 为在某温度时的电阻值)(Ω，B 为常数)K (，其值与半导体材料的成分和制造方法有关。

一、实验目的1. 了解温度传感器的基本原理和种类。

2. 掌握温度传感器的测量方法及其应用。

3. 分析不同温度传感器的性能特点。

4. 通过实验验证温度传感器的测量精度和可靠性。

二、实验器材1. 温度传感器实验模块2. 热电偶（K型、E型）3. CSY2001B型传感器系统综合实验台（以下简称主机）4. 温控电加热炉5. 连接电缆6. 万用表：VC9804A，附表笔及测温探头7. 万用表：VC9806，附表笔三、实验原理1. 热电偶测温原理热电偶是由两种不同金属丝熔接而成的闭合回路。

当热电偶两端处于不同温度时，回路中会产生一定的电流，这表明电路中有电势产生，即热电势。

热电势与热端和冷端的温度有关，通过测量热电势，可以确定热端的温度。

2. 热电偶标定以K型热电偶作为标准热电偶来校准E型热电偶。

被校热电偶的热电势与标准热电偶热电势的误差可以通过以下公式计算：\[ \Delta E = \frac{E_{\text{标}} - E_{\text{校}}}{E_{\text{标}}}\times 100\% \]其中，\( E_{\text{标}} \) 为标准热电偶的热电势，\( E_{\text{校}} \) 为被校热电偶的热电势。

3. 热电偶冷端补偿热电偶冷端温度不为0，因此需要通过冷端补偿来减小误差。

冷端补偿可以通过测量冷端温度，然后通过计算得到补偿后的热电势。

4. 铂热电阻铂热电阻是一种具有较高稳定性和准确性的温度传感器。

其电阻值与温度呈线性关系，常用于精密温度测量。

四、实验内容1. 热电偶测温实验将K型热电偶和E型热电偶分别连接到实验台上，通过调节加热炉的温度，观察并记录热电偶的热电势值。

同时，使用万用表测量加热炉的实际温度，分析热电偶的测量精度。

2. 热电偶标定实验以K型热电偶为标准热电偶，对E型热电偶进行标定。

记录标定数据，计算误差。

3. 铂热电阻测温实验将铂热电阻连接到实验台上，通过调节加热炉的温度，观察并记录铂热电阻的电阻值。

大学实验指导书课程名称：实验类型：实验名称：热电阻热电偶温度传感器校准实验学生：学号：专业：指导老师：实验日期：年月日一、实验目的1.了解热电阻和热电偶温度计的测温原理2.学会热电偶温度计的制作与校正方法3.了解二线制、三线制和四线制热电阻温度测量的原理4.掌握电位差计的原理和使用方法5.了解数据自动采集的原理6.应用误差分析理论于测温结果分析。

二、实验原理1.热电阻(1) 热电阻原理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。

其中铂热是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。

常用铂电阻和铜电阻，铂电阻在0—630.74℃以，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，铂电阻部引线方式有两线制，三线制，和四线制三种，两线制中引线电阻对测量的影响最大，用于测温精度不高的场合，三线制可以减小热电阻与测量仪之间连接导线的电阻因环境温度变化所引起的测量误差。

四线制可以完全消除引线电阻对测量的影响，用与高精度温度检测。

本实验是三线制连接，其中一端接二根引线主要是消除引线电阻对测量的影响。

(2) 热电阻的校验热电阻的校验一般在实验室中进行，除标准铂电阻温度计需要作三定点，（水三相点，水沸点和锌凝固点）校验外，实验室和工业用的铂或铜电阻温度计的校验方法有采用比较法两种校验方法。

比较法是将标准水银温度计或标准铂电阻温度计与被校电阻温度计一起插入恒温水浴中，在需要的或规定的几个稳定温度下读取标准温度计和被校验温度计的示值并进行比较，其偏差不超过最大允许偏差。

在校验时使用的恒温器有冰点槽，恒温水槽和恒温油槽，根据所校验的温度围选取恒温器。

比较法虽然可用调整恒温器温度的方法对温度计刻度值逐个进行比较校验，但所用的恒温器规格多，一般实验室多不具备。

一、实验目的本次实验旨在通过实践操作，了解温度测量原理，掌握温度传感器的使用方法，并对不同类型温度传感器的性能进行比较分析。

通过实验，加深对温度测量基础知识的理解，提高实际操作能力。

二、实验原理温度测量是科学研究、工程应用和日常生活中不可或缺的环节。

本实验采用多种温度传感器进行温度测量，主要包括热电偶、热电阻和热敏电阻等。

1. 热电偶测温原理：热电偶由两种不同材料的导体组成，当其两端处于不同温度时，会产生热电势。

根据热电势与温度之间的关系，可测量温度。

2. 热电阻测温原理：热电阻的电阻值随温度变化而变化，通过测量电阻值，可得到温度值。

3. 热敏电阻测温原理：热敏电阻的电阻值随温度变化而变化，通过测量电阻值，可得到温度值。

三、实验器材1. 热电偶（K型、E型）2. 热电阻（铂电阻、镍电阻）3. 热敏电阻（NTC、PTC）4. 温度传感器实验模块5. CSY2001B型传感器系统综合实验台6. 温控电加热炉7. 连接电缆8. 万用表：VC9804A、VC9806四、实验步骤1. 将实验模块连接到CSY2001B型传感器系统综合实验台上。

2. 将热电偶、热电阻和热敏电阻分别接入实验模块。

3. 打开实验台，设置实验参数，如温度范围、采样时间等。

4. 启动实验，观察温度传感器的输出信号。

5. 记录实验数据，包括温度值、电阻值等。

6. 分析实验数据，比较不同温度传感器的性能。

五、实验结果与分析1. 热电偶测温实验结果：K型热电偶和E型热电偶在实验温度范围内具有较好的线性度，测量误差较小。

2. 热电阻测温实验结果：铂电阻和镍电阻在实验温度范围内具有较好的线性度，测量误差较小。

3. 热敏电阻测温实验结果：NTC热敏电阻和PTC热敏电阻在实验温度范围内具有较好的线性度，测量误差较小。

4. 性能比较分析：（1）热电偶具有较宽的测量范围，但价格较高，安装和维护较为复杂。

（2）热电阻具有较好的精度和稳定性，但测量范围相对较窄。

实验3 热电偶原理及现象实验目的：了解热电偶的原理及现象实验原理：热电偶的基本工作原理是热电效应，当其热端和冷端的温度不同时，即产生电动势。

通过测量此电动势就可以知道两端的温差。

若将热电偶的冷端固定某一温度（一般为室温或0℃）则热电偶的热端温度即可知道，从而实现温度的测量。

本次实验中，热电偶由两只铜－康铜热电偶串接而成，分别装在上、下梁表面。

所需单元及附件：－15V不可调直流稳压电源、差动放大器、F／V表、加热器、热电偶（10Ω）、温度计（自备）、主副电源旋钮初始位置：F／V表切换开关置2V档，差动放大器增益最大。

实验步骤：(1)了解热电偶原理：二种不同的金属导体互相焊接成闭合回路时，当两个接点温度不同时回路中就会产生电流，这一现象称为热电效应，产生电流的电动势叫做热电势。

通常把两种不同金属的这种组合称为热电偶。

具体热电偶原理参考教课书。

(2)了解热电偶在实验仪上的位置及符号，（参见附录二）实验仪所配的热电偶是由铜＿康铜组成的简易热电偶，分度号为T。

实验仪有二个热电偶，它封装在双平行梁的上片梁的上表面（在梁表面中间二根细金属丝焊成的一点，就是热电偶）和下片梁的下表面，二个热电偶串联在一起产生热电势为二者的总和。

(3) 按图2接线、开启主、副电源，调节差动放大器调零旋钮，使F／V表显示零，记录下自备温度计的室温。

图2（4）将－15V直流电源接入加热器的一端，加热器的另一端接地，观察F／V表显示值的变化，待显示值稳定不变时记录下F／V表显示的读数E。

（5）用自备的温度计测出上梁表面热电偶处的温度t并记录下来。

（注意：温度计的测温探头不要触到应变片，只要触及热电偶处附近的梁体即可）。

（6）根据热电偶的热电势与温度之间的关系式：Eab(t,to)=Eab(t,tn)+Eab(tn,to)其中：t ----- 热电偶的热端（工作端或称测温端）温度。

tn ----- 热电偶的冷端（自由端即热电势输出端）温度也就是室温。

热电偶和热电阻测温仪表的区别及故障处理热电偶和热电阻区别虽然都是接触式测温仪表，但它们的测温范围不同。

热电偶使用在温度较高的环境，因它们在中，低温区时输出热电势很小，当电势小时，对抗干扰措施和二次表和要求很高，否则测量不准，还有，在较低的温度区域，冷端温度的变化和环境温度的变化所引起的相对误差就显得很突出，不易得到全补偿。

这时在中低温度时，一般使用热电阻测温范围为200"500o C,甚至还可测更低的温度（如用碳电阻可测到IK左右的低温）.现在正常使用钳热电阻Pt1O0。

（也有Pt50,在工业上也有用铜电阻，但测温范围较小，在一5（Γ~150°C之间.在一些特殊场合还有锢阻，镒电阻等）。

测温原理热电偶测量温度的基本原理是热电效应，二次表是一个检伏计或为了提高精度时使用电子电位差计。

电阻是基于导体和半导体的电阻值随温度而变化的特性而工作的，二次表是一个不平衡电桥。

工作中的现场判断.1.热电偶.热电偶有正负极，补偿导线也有正负之分.首先保证连接，配置确.在运行中，常见的有短路，断路，接触不良（有万用表可判断）和变质（根据表面颜色来鉴别）.检查时，要使热电偶与二次表分开。

2.热电阻.不外乎短路，和断路,用万用表可判断,在运行中,怀疑短路，只要将电阻端拆下一个线头，看显示仪表，如到最大，热电阻短路.回零，导线短路.保证正常连接和配置时，表值显示低或不稳，保护管可能性进水了.显示最大，热电阻断路.显示最小，短路热电偶和热电阻的选择：热电偶的分度号有主要有S、R、B、N、K、E、J、T等几种。

其中S、R、B属于贵金属热电偶，N、K、E、J、T属于廉金属热电偶。

T分度号的特点是在所有廉金属热电偶中精确度等级最高，通常用来测量300。

C以下的温度。

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。

其中伯热电阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工'也测温，而且被制成标准的基准仪。

化工仪表及自动化实验讲义实验一热电偶温度计的使用一．实验目的：1．掌握热电偶与动圈仪的配套连接，测温方法及外阻影响。

2．掌握热电偶配手动电位计的测温方法。

3．掌握热电偶冷端温度影响及补偿方法。

二．实验仪器：1．管状电炉2．自耦变压器（带电流表）3．广口保温瓶4．动圈仪5．热电偶6．接线板（带调整电阻）7．手动电位差计8．30cm不锈钢直尺三．实验内容（一）热电偶配手动电位差计测温：1．按图1-1接线，注意极性是否接对，接点是否牢固等。

为保持热电偶冷端温度为零度，将热电偶冷端放置保温瓶中内冰水混合物中。

图1-1热电偶温度计接线图2．把双向开关打向手动电位差计进行测温。

3．手动电位差计使用方法：首先调整检流计的机械零点，其次把手动电位差计的双向开关打向并按住在“校正”位置，调整“工作电流”电位器，使检流计电流为零，然后把双向开关打向“测量（或未知）”位置，即可进行测量。

注意：手动电位差计的双向开关在每一次测量完后，应置于中间位置，以减少干电池的耗电量。

4．短接调整电阻，再测一次炉温，以考察外阻对手动电位差计测温的影响。

（二）热电偶配动圈仪测温：1．把双向开关打向动圈仪进行测温。

2．调整仪表零点为零度，由于本实验中热电偶的冷端温度也为零度，这样动圈仪指示的温度就是电炉温度。

3．短接调整电阻，再测一次炉温，以考察外阻对动圈仪测温的影响。

（三）在测温点相同的条件下，同时用手动电位差计和动圈仪对炉温进行测量，将两个测量结果进行比较。

（四）改变测温点，重复（三），将电炉内的温度分布得到。

测温点数不少于10个。

四．实验报告1．实验数据记录及处理动圈仪分度号Eu—2量程0—800℃精度1.0室温26.0℃测温点距离（cm）测温仪表手动电位差计138动圈仪外阻（Ω）150150读数mV25.1425.16℃6066272．画出热电偶配动圈仪和手动电位差计的接线图。

图1-1热电偶温度计接线图3．从实验结果讨论热电偶测量线路电阻的大小对于用动圈仪测量时如何影响，对于电位差计又是如何影响。

利用热电偶测量温度的方法温度是我们生活中非常重要的物理量之一，它直接影响着我们的舒适度、健康和许多工艺过程。

为了准确地测量温度，人们开发了许多不同的方法和设备。

其中，利用热电偶测量温度的方法是最常见和广泛应用的。

热电偶是一种温度传感器，它利用两种不同材料的热电效应来测量温度。

一般来说，热电偶由两种金属线或合金线制成，并连接在一起形成一个回路。

当热电偶的一端受到热量的影响时，两个金属之间会产生一个电势差（即热电势），该电势差与温度之间存在着一定的关系。

利用热电偶测量温度的方法有许多种。

其中最常见的一种方法是将热电偶置于待测温度的介质中，通过测量热电势来确定温度。

这种方法简单直接，适用于许多常见的温度测量情况。

例如，在实验室中，我们常常使用热电偶来测量溶液的温度。

将热电偶插入溶液中，然后通过连接的测量设备读取电势差，就可以得到溶液的温度。

除了直接测量温度，利用热电偶还可以进行温度差测量。

这在一些工艺过程中特别有用。

例如，在冶金行业，热电偶被用来测量两个不同位置的温度差，以监测冶炼过程中的炉温分布。

通过将两根热电偶的一端分别插入不同位置，然后测量它们之间的热电势差，就可以得到温度差。

这样，冶炼操作员可以及时调整炉内温度，以确保工艺过程的稳定性和产品质量。

利用热电偶测量温度的方法不仅适用于常温条件下，也可以在极端条件下使用。

例如，在航天器的太空探测任务中，热电偶是必不可少的温度测量设备。

在太空中，温度可以非常低，甚至接近绝对零度。

热电偶以其良好的响应速度和稳定性，能够准确地测量这些极端条件下的温度，为科学家们提供宝贵的数据。

除了上述的基本方法外，利用热电偶测量温度的方法还有一些衍生形式。

例如，现在有一种被称为热电阻的设备，它实际上也是一种热电偶，只是用一个电阻元件来测量热电势差。

热电阻在某些应用中可以提供比传统热电偶更高的精度和准确性。

总之，利用热电偶测量温度的方法是一种简单、可靠且广泛应用的技术。

无论是在实验室中，还是在工业生产和科学研究中，都可以看到热电偶的身影。

热电偶测温实验心得
生活中，温度随处可见，温度是控制食物腐烂、决定生物活动、管理工作节奏、了解天气状况等重要指标，精确的温度测量工作是为生活的更加高效、保障安全、提高生产效率打下基础。

本次实验使用热电偶测温，对实验过程进行深刻的体会和总结。

热电偶又叫热电阻，是一种采用热效应测量温度的传感器。

它由热电材料和配套电路组成，通常可以检测-200℃~800℃以上温度。

可以实现温度测量、温度控制和温度补偿等要求。

实验中，热电偶采用了K型热电偶测量，温度范围为-50℃~400℃，测量精度高，保证实
验数据可靠。

实验过程中，首先整理实验设备，分别是实验热源、K型热电偶、数字电源和电源组件。

把K型热电偶的探头和温度探头连接在一起，并且连接上数字电源，建立热电偶测温系统。

之后，针对不同热源，采集不同温度的实验数据，探头分别放置玻璃、汽水、热水及水冰箱中，进行实验测量，并且记录实验数据。

实验中将热量放置不同位置，可以发现温度在不同位置有所不同，从而可以观察温度梯度变化规律，同时也可以了解热电偶的温度测量情况。

实验结果表明，温度的测量结果符合要求：热源温度按要求变化；热电偶测量温度精度较高；数据处理实现了数据深入分析及准确性检验等。

经过实验，我深入理解了热源温度变化以及热电偶测温技术的原理，对热电偶测温掌握得更加熟练。

总之，本次实验，我们深刻理解到热电偶作为一种热效应测量温
度的传感器，其在温度测量、温度控制、温度补偿等方面的应用前景极为广阔。

如果能够熟练的运用，热电偶将更好的发挥其优势，保证实验的准确性、精确性及可靠性，让技术更加成熟。

热电阻测温特性实验一、实验目的：了解热电阻的特性与应用。

二、基本原理：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0-630.74℃以内，电阻Rt与温度t的关系为：R t=R0(1+A t+B t2)R0系温度为0℃时的电阻。

本实验R0=100℃，A t=3.9684×10-2/℃，B t=-5.847×10-7/℃2，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。

三、需用器件与单元：加热源、K型热电偶（红+，黑-）、P t100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。

四、实验步骤：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EＫ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型热电势大）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220V控制电源插座上。

4、将主控箱的风扇源(24V)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 t100铂电阻三根线引入“R t”输入的a、b上：用万用表欧姆档测出P t100三根线中其中短接的二根线（蓝，黑）接b端。

这样R t与R3、R1、R w1、R4组成直流电桥，是一种单臂电桥工作形式。

R w1中心活动点与R6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 w1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±15V模块电源，调R w3使V02=0，接上数显单元，拨2V电压显示档，使数显为零。

实验室中的温度测量技术在实验室中，温度测量是一项至关重要的技术。

准确的温度测量对于实验结果的可靠性和科学研究的准确性至关重要。

然而，正确选择和使用适当的温度测量技术却是一项挑战。

本文将探讨实验室中常用的温度测量技术。

一、接触式温度传感器接触式温度传感器是最常见的温度测量技术之一。

其原理是通过使传感器与物体接触来测量温度。

例如，常见的接触式温度传感器包括热电偶和热电阻。

热电偶由两种不同材料的电极构成，当温度改变时，产生的电动势可用于测量温度。

热电阻则是基于材料电阻随温度变化而变化的原理。

接触式温度传感器的优点是相对便宜且易于使用，可在广泛的应用领域中使用。

然而，由于需要物体与传感器之间的直接接触，这种传感器有时会对样品产生不希望的影响，例如对生物样品的接触可能引起污染或破坏。

二、非接触式温度传感器与接触式温度传感器相比，非接触式温度传感器更适用于一些特殊的应用场景。

该技术利用物体发射的热辐射来测量温度，而无需直接接触样品。

红外线测温计是非接触式温度测量的常见例子。

它通过测量物体表面的红外辐射来确定其温度。

非接触式温度传感器的优点是能够测量不同类型的物体而无需直接接触，适用于高温、易燃或不可接触的样品。

然而，这种技术的缺点是可能受到环境因素的影响，如物体表面的反射和红外辐射的吸收，可能会导致测量误差。

三、光纤传感器光纤传感器是一种新兴的温度测量技术，其原理基于光信号在光纤中的传输特性。

当温度改变时，光纤材料的折射率也会改变，从而影响光信号的传输。

通过测量光信号的变化，可以确定样品的温度。

光纤传感器的优点是能够在广泛的应用领域中使用，例如化学、生物学和材料科学等。

它具有高灵敏度和快速响应的特点，并且对环境干扰的影响较小。

然而，由于其复杂的制备和操作过程，光纤传感器的使用仍面临一定的技术挑战。

四、其他温度测量技术除了上述技术外，还有一些其他温度测量技术在实验室中得到应用。

例如，微型热像仪可通过红外成像技术实时监测样品表面的温度分布。

实验三NTC和PTC热敏电阻温度特性的研究温度传感器是最早开发、应用最广的一类传感器。

温度传感器种类很多，典型的热电式传感器有热电偶、热电阻和热敏电阻。

热敏电阻对于温度变化非常敏感，将其运用于非平衡电桥中，可将温度及与温度相关的非电量转化为电参量的变化，因此被广泛应用于自动化控制、温度测量技术、遥控等方面。

热敏电阻由半导体材料制成，它的电阻温度系数比金属的大几百倍，有着极其灵敏的电阻温度效应，同时它还具有体积小、反应快等优点。

热敏电阻按照温度系数的不同分为：正温度系数热敏电阻(简称PTC热敏电阻)和负温度系数热敏电阻(简称NTC热敏电阻)。

NTC热敏电阻是Negative Temperature Coefficient 的缩写，意思是负温度系数热敏电阻。

图3-1 环氧封装系列NTC热敏电阻图3-2 玻璃封装系列NTC热敏电阻NTC热敏电阻的阻值随着NTC热敏电阻本体温度的升高呈现出阶跃性的减小, 温度越高，电阻值越小。

它是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料，采用陶瓷工艺制造而成的，如图3-1、图3-2所示。

这些金属氧化物材料都具有半导体性质，因此在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。

温度低时，这些氧化物材料的载流子（电子和空穴）数目少，所以其电阻值较高；随着温度的升高，载流子数目增加，所以电阻值降低。

NTC热敏电阻器在室温下的变化范围在100~1000000欧姆。

NTC热敏电阻器可广泛应用于温度测量、温度补偿、抑制浪涌电流等场合。

PTC热敏电阻是Positive Temperature Coefficient 的缩写，意思是正的温度系数。

PTC 热敏电阻超过一定的温度(居里温度)时, 它的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的增高。

PTC 热敏电阻除测温、控温、在电子线路中作温度补偿外，还制成各类加热器，有机高分子PTC 热敏电阻适合作为电路保护元件（如过载保护）。