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目前,测量温度都采用间接测量的方法。它是利用一些材料或元件的性能随温度而变化的特性,通过测量该性能参数,而得到被测温度的大小。用以测量温度特性的有:材料的热膨胀、电阻、热电动势、导磁率、介电系数、光学特性、弹性等等,其中前三者尤为成熟,获得广泛的应用。热电阻和热电偶温度传感器结构简单、易于制造和测温范围宽,因而应用最为广泛。但是热电阻和热电偶受到材料、温度、接线方式以及其他环境因素影响,从而影响了温度测量精度。为此需要进行校正。本实验台结构简单,性能可靠,适用于学生进行热工实验,也可以应用于科研及生产厂家的产品质量检验。
一、实验装置的功能
1、对热电阻和热电偶温度计进行标定和校准。
2、热电阻接线方式可以采用二线制、三线制和四线制热电阻接线。
3、热电偶K、J、T三种,电动势可以采用电位差计手动测量,也可以通过计算机自动测量。
4、每次可进行多个热电偶或者热电阻测量。
5、对于自动测试系统,采集通过计算机数据自动处理,可以多画面显示测量结果,自动进行分析。
二、实验装置的特点与技术指标
1、结构简单、安装方便;
2、具有手动与自动测试功能,测试过程具有直观、快速、准确、方便;
3、系统采用恒温水浴,温度波动度小于±0.5℃,温度测量范围为0-100℃。
4、对于自动测试,数据采集装置采用高精度采集卡。
5、检定结果不确定度:热电偶:小于0.7℃;热电阻:小于0.05℃
三、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。
四、实验组成
热电偶实验装置主要由恒温水浴、电位差计、热电偶、热电阻、冰点仪、数据采集装置、低电势转换开关和标准玻璃温度计等组成。恒温水浴上具有搅拌、加热与温度控制装置,可根据要求将温度稳定在设定值附近。采用标准玻璃温度计测量的温度作为标准温度,用于校准热电偶和热电阻。
热电偶采集与校验原理图
热电阻自动采集与校验装置图