热电偶冷端温度补偿实验--传感器实验
发布时间:2017-06-19 点击次数:次
一、实验目的:
了解热电偶冷端温度补偿的原理和方法
二、实验仪器:
智能调节仪、PT100、K型热电偶、E型热电偶、温度源、温度传感器实验模块
三、实验原理:
热电偶冷端温度补偿的方法有:冰水法、恒温槽法和电桥自动补偿法(图52-1),电桥自动补偿法常用,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)。当热电偶自由端温度升高时(>0℃)热电偶回路电势Uab下降,由于补偿器中,PN呈负温度系数,其正

图52-1
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。
四、实验内容与步骤
1.选择智能调节仪的“输入选择”为“Pt100”,将温度传感器PT100接入“PT100输入”(同色的两根接线端接兰色,另一根接黑色插座),打开实验台总电源。并记下此时的实验室温度T2。
2.重复Pt100温度控制实验,将温度控制在500C,在另一个温度传感器插孔中插入K型热电偶温度传感器。
3.将±15V直流稳压电源接入温度传感器实验模块中。温度传感器实验模块的输出Uo2接主控台直流电压表。
4.将温度传感器模块上差动放大器的输入端Ui短接,调节Rw3到最大位置,再调节电位器Rw4使直流电压表显示为零。
5.拿掉短路导线,按图52-2接线,并将K型热电偶的两个引线分别接入模块
两端(红接a,蓝接b);调节Rw1使温度传感器输出UO2电压值为AE2。(A为差动放大器的放大倍数、E2为K型热电偶500C时对应输出电势)
6.变温度源的温度每隔50C记下Uo2的输出值。直到温度升至1200C。并将实验结果填入下表
表52-1
五、实验报告
1.根据表52-1的实验数据,作出(UO2/A)-T曲线。并与分度表进行比较,分析电桥自动补偿法的补偿效果。
2.换另一只热电偶E型热电偶做冷端补偿实验。分度表见41-2。

图52-2
附表52-2 K型热电偶分度表(分度号:K,单位:mV)
了解热电偶冷端温度补偿的原理和方法
二、实验仪器:
智能调节仪、PT100、K型热电偶、E型热电偶、温度源、温度传感器实验模块
三、实验原理:
热电偶冷端温度补偿的方法有:冰水法、恒温槽法和电桥自动补偿法(图52-1),电桥自动补偿法常用,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)。当热电偶自由端温度升高时(>0℃)热电偶回路电势Uab下降,由于补偿器中,PN呈负温度系数,其正

图52-1
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。
四、实验内容与步骤
1.选择智能调节仪的“输入选择”为“Pt100”,将温度传感器PT100接入“PT100输入”(同色的两根接线端接兰色,另一根接黑色插座),打开实验台总电源。并记下此时的实验室温度T2。
2.重复Pt100温度控制实验,将温度控制在500C,在另一个温度传感器插孔中插入K型热电偶温度传感器。
3.将±15V直流稳压电源接入温度传感器实验模块中。温度传感器实验模块的输出Uo2接主控台直流电压表。
4.将温度传感器模块上差动放大器的输入端Ui短接,调节Rw3到最大位置,再调节电位器Rw4使直流电压表显示为零。
5.拿掉短路导线,按图52-2接线,并将K型热电偶的两个引线分别接入模块

6.变温度源的温度每隔50C记下Uo2的输出值。直到温度升至1200C。并将实验结果填入下表
T(℃) | |||||||||||||||
Uo2(V) |
五、实验报告
1.根据表52-1的实验数据,作出(UO2/A)-T曲线。并与分度表进行比较,分析电桥自动补偿法的补偿效果。
2.换另一只热电偶E型热电偶做冷端补偿实验。分度表见41-2。

图52-2
附表52-2 K型热电偶分度表(分度号:K,单位:mV)
温度(℃) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
0 | 0 | 0.039 | 0.079 | 0.119 | 0.158 | 0.198 | 0.238 | 0.277 | 0.317 | 0.357 |
10 | 0.397 | 0.437 | 0.477 | 0.517 | 0.557 | 0.597 | 0.637 | 0.677 | 0.718 | 0.758 |
20 | 0.798 | 0.858 | 0.879 | 0.919 | 0.960 | 1.000 | 1.041 | 1.081 | 1.122 | 1.162 |
30 | 1.203 | 1.244 | 1.285 | 1.325 | 1.366 | 10407 | 1.4487 | 1.480 | 1.529 | 1.570 |
40 | 1.611 | 1.652 | 1.693 | 1.734 | 1.776 | 1.817 | 1.858 | 1.899 | 1.940 | 1.981 |
50 | 2.022 | 2.064 | 2.105 | 2.146 | 2.188 | 2.229 | 2.270 | 2.312 | 2.353 | 2.394 |
60 | 2.436 | 2.477 | 2.519 | 2.560 | 2.601 | 2.643 | 2.684 | 2.726 | 2.767 | 2.809 |
70 | 2.850 | 2.892 | 2.933 | 2.975 | 3.016 | 3.058 | 30100 | 3.141 | 3.183 | 3.224 |
80 | 3.266 | 3.307 | 3.349 | 3.390 | 3.432 | 3.473 | 3.515 | 3.556 | 3.598 | 3.639 |
90 | 3.681 | 3.722 | 3.764 | 3.805 | 3.847 | 3.888 | 3.930 | 3.971 | 4.012 | 4.054 |
100 | 4.095 | 4.137 | 4.178 | 4.219 | 4.261 | 4.302 | 4.343 | 4.384 | 4.426 | 4.467 |
110 | 4.508 | 4.549 | 4.600 | 4.632 | 4.673 | 4.714 | 4.755 | 4.796 | 4.837 | 4.878 |
120 | 4.919 | 4.960 | 5.001 | 5.042 | 5.083 | 5.124 | 5.161 | 5.205 | 5.2340 | 5.287 |
130 | 5.327 | 5.368 | 5.409 | 5.450 | 5.190 | 5.531 | 5.571 | 5.612 | 5.652 | 5.693 |
140 | 5.733 | 5.774 | 5.814 | 5.855 | 5.895 | 5.936 | 5.976 | 6.016 | 6.057 | 6.097 |
150 | 6.137 | 6.177 | 6.218 | 6.258 | 6.298 | 6.338 | 6.378 | 6.419 | 6.459 | 6.499 |