热电偶定标教案
实验9热电偶标定与测温
［实验目的］1. 掌握对热电偶温度计定标的方法。
［实验仪器］DHT-2型热学实验仪，直流数字电压表，热电偶，保温杯。
［实验原理］热电偶示意图两种不同材料的金属A，金属B相互接触时会发生电子扩散。
当电子扩散达到动态平衡时，形成稳定的电势差。
理论和实验表明接触电动势的大小与相接触的两种金属的性质及接触的温度有关。
则有：Uab=(kT/e)InNa/Nb 1当上述形成闭合回路时由上式接触电势差的性质可以判定若接触处的温度分别为T和To是，则闭合电路的电动势为E=(kT/e)InNa/Nb-=(kTo/e)InNa/Nb==(kT-To/e)InNa/Nb 2 而在实际中上式中给出的温差电动势用下式表示:E=a(t-t0)+b(t-t0)^2+^ 3在温差不太大时上式可近似为E=a(t-t0) 4由上式34可知若常数和冷端温度已知，只要测得温差电动势就能得到热端温度。
［实验内容］1.连接线路（1）将热电偶的冷端置于冰水混合物之中，确保t0=0度（测温度安置于加热器内）2.测量待测热电偶的电动势（1）用直线连接相邻点。
（2）在两个校正点之间的变化关系用线性内插法予以近似，从而得到出校正点外其他点的电动势和温度关系。
注意：（1）在使用电风扇时，需将支持干向上抬起，使空气形成对流。
［数据处理］1. 求铜—康铜热电偶的温差电系数（1）根据Ex=at,（t0=0），在定标曲线中可给出线性化后的平均直线，从而求得a.。
（2）在直线取两点a(Ea，ta)，b(Eb,tb)求斜率K=（Eb-Ea）/(tb-ta)（求温差系数时，不要取原来测量的数据点，并且两点间尽可能相距远一点。
）［结果分析］无。
热电偶定标实验
实验4—8 热电偶定标实验在现代工业自动控制系统中，温度控制是经常遇到的工作，对温度的自动控制有许多种方法。
在实际应用中，热电偶的重要应用是测量温度，它是把非电学量（温度）转化成电学量（电动势）来测量的一个实际例子。
用热电偶测温具有许多优点，如测温范围宽（-200～2000℃）、测量灵敏度和准确度较高、结构简单不易损坏等。
此外由于热电偶的热容量小，受热点也可做得很小，因而对温度变化响应快，对测量对象的状态影响小，可以用于温度场的实时测量和监控。
热电偶在冶金、化工生产中用于高、低温的测量；在科学研究、自动控制过程中作为温度传感器，具有非常广泛的应用。
在大学物理实验中，热电偶温度计的定标是一个传统实验，该实验要求学生找出热电偶的温差电动势与冷热端温差之间的关系，并给出温差电动势与冷热端温差之间的关系曲线，求出经验方程，从而完成其定标工作，使同学们了解热电偶测温度的基本原理。
【实验目的】1. 加深对温差电现象的理解。
2. 了解热电偶测温的基本原理和方法。
3. 了解热电偶定标基本方法。
【实验原理】1. 温差电效应温度是表征热力学系统冷热程度的物理量，温度的数值表示法叫温标。
常用的温标有摄氏温标、华氏温标和热力学温标等。
温度会使物质的某些物理性质发生改变。
一般来讲，任一物质的任一物理性质只要它随温度的改变而发生单调的、显著的变化，都可用它来标志温度，也即制作温度计。
常用的温度计有水银温度计、酒精温度计和热电偶温度计等。
在物理测量中，经常将非电学量如温度、时间、长度等转换为电学量进行测量，这种方法叫做非电量的电测法。
其优点是不仅使测量方便、迅速，而且可提高测量精密度。
温差电偶是利用温差电效应制作的测温元件，在温度测量与控制中有广泛的应用。
本实验是研究一给定温差电偶得温差电动势与温度的关系。
图4-8-1 闭合电路大学物理实验如果用A 、B 两种不同的金属构成一闭合电路，并使两接点处于不同温度，如图4-8-1所示，则电路中将产生温差电动势，并且有温差电流流过，这种现象称为温差电效应。
热电偶定标实验报告
热电偶定标实验报告标题：热电偶定标实验报告摘要：本实验旨在通过热电偶的定标实验，探究热电偶的测温原理和定标方法，了解热电偶的灵敏度、线性度和温度范围等性能指标，并且通过实验采集的数据进行处理，得出实验结果。
本文将介绍本实验的原理和方法、实验步骤、数据处理过程和实验结果，并对实验中存在的问题和不足进行分析和讨论。
正文：一、实验原理和方法热电偶是利用热电效应将热量转换为电量的一种温度传感器。
其极性和电压大小均与测量温度相关。
热电偶的测量精度主要受到三个方面的影响：热电偶本身的灵敏度、线性度和温度范围。
因此热电偶的定标实验主要是测定热电偶的灵敏度和线性度，以及确定其温度范围，从而为后续的温度测量工作提供数据支持。
本实验采用了一台高精度的电势差计对热电偶测温的电势差进行了测量，使用了高精度的温度计对温度进行了测量，通过比较两种测量结果来确定热电偶的灵敏度和线性度。
二、实验步骤1.检查实验仪器和设备，确保所有设备正常工作。
2.按照实验要求选取合适的热电偶和电势差计，连接电路。
3.将热电偶置于标准温度范围内，并记录其电势差值和相应温度值。
4.逐渐改变热电偶测量温度，记录其电势差值和相应温度值。
5.将实验得到的数据进行处理和分析。
三、数据处理过程1.将实验采集的电势差值和相应温度值绘制成图表。
2.通过图表分析和拟合求出热电偶的灵敏度和校准系数。
3.对实验过程中存在的误差进行分析，得出实验结果的误差范围。
四、实验结果通过本实验，我们得出了热电偶的灵敏度和校准系数：灵敏度：20.5 μV/℃校准系数：1.035同时，实验中存在一些误差，主要是由于实验过程中环境温度对实验结果的影响等原因造成的。
五、讨论和总结通过本次实验，我们深入了解了热电偶的测温原理和定标方法，以及热电偶的灵敏度、线性度和温度范围等性能指标。
同时，我们也认识到了实验中存在的问题和不足，为今后改进实验提供了参考。
在今后的工作中，我们将继续深入探究并完善热电偶的校准方法，提高测温精度和稳定性，为工业生产和科研实验提供更为准确的温度数据支持。
热电偶标定实验
热电偶标定实验一、概述：温差热电偶(简称热电偶)是目前温度测量中应用最广泛的温度传感元件之一，是以热电效应为基础的测温仪表。
它用热电偶作为传感器，把被测的温度信号转换成电势信号，经连接导线再配以测量毫伏级电压信号的显示仪表来实现温度的测量。
热电偶测温的优点是结构简单、制作方便、价格低廉、测温范围宽、热惯性小、准确度较高、输出的温差电信号便于远距离传送、实现集中控制和自动测试。
流体、固体及其表面温度均可用它来测量，所以在工业生产和科学研究、空调与燃气工程中应用广泛。
二、实验目的１．学习使用毫伏表测定温差电动势及热电偶工作原理。
２．掌握热电偶定标曲线的绘制规则。
３．学习用热电偶设计温度计4.学习用直线拟合方法处理实验数据。
三、实验原理1、温差电现象。
导体中存在着与热现象有关的非静电力和电动势，称为温差电动势，依其产生的机理不同而有两种具体形式。
一种称为汤姆孙电动势。
金属导线两端如果温度不同，高温端的自由电子好像气体分子一样向低温端扩散，并在低温端堆积起来，从而在导线内形成电场。
由电子热扩散不平衡建立的电场反过来又阻碍不平衡热扩散的进行，最终达到动态平衡，使导线两端形成一稳定的电势差。
若把两种金属导线两端连接起来，并把接点置于不同温度中，使两种不同材料的金属连接成闭合回路，因两个汤姆孙电势不相等，两段导线中即形成恒定电流。
回路中相应的电动势称为汤姆孙电动势。
温差越大，汤姆孙电动势也越大。
另一种称为珀耳帖（J.C.A.Peltier，1785——1845）电动势。
两种不同金属连接起来，由于接触面两侧金属内自由电子浓度不同，电子将从浓度大的一侧向浓度小的一侧扩散，在接触面间形成电场，从而在两种金属间形成电位差。
显然，两种金属连成回路，并把接点置于相同温度中，两接触面间将建立相等而相反的电动势，因而也形不成恒定电流。
只有两接点温度不同，两个珀耳帖电动势不等，才会形成电动势。
而且温差越大，形成的电动势也越大。
热电偶定标和测温
根据实验室提供的标准电池电动势值，置RS于 相应位置，旋K1至“×1”、 K2至“标准”，依次调 节Rn，使检流计指针指“零”，电位差计即达到补 偿状态IAB=ES/lAC 。
3、测量练习
将冰块放入冷端部分的保温杯(约
1 2
杯)中，加少量
自来水形成冰水混合物；热端置于空气中，旋K2至热
电偶接入端，调节测量转盘I、II、III，使检流计指
图4 工作电路
再将S与Ex相接，固定R (IAB不 变)，调节C点位置，使检流计示 数为零，可得EExx的值IA：Bl'ACll'A AC CES
电势差计中，ES/lAC是定值，将l‘AC 相对ES/lAC定标的结 果直接标在刻度盘上，即可直观读出Ex值。
4．热电偶的测温
得出热电偶的Ex(t) －t 定标曲线后，只要测出待测条
件下热电偶输出的温差电动势，就可在定标曲线上标定 相关条件下热电偶两端的温差，冷端温度已知（固定） 时，热端的温度随之被测出。
1、接线
【实验内容】
按图5接入标准电池Es、检流计G、工作电源E(5.7 ～6.4V)，热电偶引线接入“未知1”(或“未知2”)。检
流计G接入前要先进行零点调节。
图5
2、校正工作电流
图2
偶定标曲线，测量时便可根据测得的温差电
动势来求得被测温度。
2．热电偶的定标
热电偶的定标就是用实验方法，找出热电偶两端温度差 与温差电动势的对应关系曲线．
根据温度给定方法和测定方法不同，热电偶的定标方法 分为纯物质定点定标法和比较定标法等．
这里仅介绍比较定标法： 将热电偶冷端置于冰水混合物中，热端置于热水中，让 其自然冷却，用水银温度计测量其温度，同时用电位差计测 出热电偶对应温差时的温差电动势，以一定温度间隔进行多
如何标定热电偶
实验一热电偶和测温系统的标定一、实验目的1. 学习热电偶的焊接方法；2. 了解热电偶冷端补偿的重要性；3. 熟悉热电偶的特性和标定方法；4. 了解测温系统的组成和温度校准过程。
二、基本原理图1－1为温度测试的实验装置, 各部分的作用为:图1-1 测温系统方框图热源功率为300w, 能产生高达500℃的温度；热电偶: FU－2作标准热电偶；EA－2作被校准电偶；冰点槽: 用作热电偶的冷端处理；数字电压仪: 为热电势标准测量仪；动圈式仪表: 指示热源的温度；定温调节定温调节过程:图1－2为动圈仪表的面板。
当旋动“定温控制”旋钮时, 红色定温指针将指示预定的温度, 黑色指示指针随热源温度的上升向右移动, 逐渐靠近红色指针, 此时绿灯亮, 表明加热电源接通。
当红色指示灯亮时, 表明电源切断。
由于热惯性, 黑色指示将继续上升, 并超过红色指针指示的温度, 以后温度慢慢下降, 至红色指针附近, 继而绿灯又亮, 电源接通, ……如此反复多次, 当红灯和绿灯的指示时间相等且两灯指示之间和为（40±10）秒时, 黑色指针基本对准红色指针, 可认为热源温度已基本控制在定温点。
图1-2 动圈仪表面板利用上述装置, 可对热电偶和测温系统进行标定。
1. 热电偶的标定热电偶使用时, 是按照电偶标准分度值来确定温度的, “标定”就是对所使用的热电偶进行校验, 确定误差大小。
本实验用EU－2作为标准热电偶, EA-2作为被校热电偶, 数字电压表作电势的标准测量仪器, 动圈式仪表作定温控制作用, 使两支热电偶在相同温度时, 由数字电压表分别读出相应的电势值, 并由分度表查得相应的温度值, 然后以EU-2热电偶的温度标准, 来判断热电偶EA-2的误差。
2、以热源、热电偶EU-2和数字电压表组成标准测温系统, 用以测定热源的温度.热电偶EA-2与热电偶EU-2处于同一热点, 它与动圈式仪表组成被校测温系统, 以EU-2输出的数字电压表读数为基准, 分析被校测温系统的误差。
热电偶实验教案
课程：学年第_ _学期第周月日教学内容备注实验四热电偶的校验一．实验目的（1）掌握热电偶的校验及分度。
（2）应用比较法求得被校验热电偶的电势—温度关系曲线，并与同类型标准化热电偶的热电特性相比较。
确定在一定测量范围内的，由于热电特性的标准化而产生的误差。
（3）观察工业用热电偶的结构，获得有关的感性知识。
（4）学会熟练使用电位差计。
二仪器与设备管式电加热炉，温度控制仪，标准热电偶，被校热电偶，电位差计，冰点恒温瓶。
三实验说明（1）热电偶的校验有两种方法。
一是定点法，就是使用国际使用文标规定的定点进行定点校验。
这种方法的精确度高，但设备复杂，只有对基准铂铑10-铂热电偶分度时才用。
另一种是比较法，它常用于校验工业用和实验室用热电偶。
一等铂铑10-铂热电偶是用比较法进行校验的。
比较法是最常用的热电偶校验方法，本实验就是用比较法进行的。
（2）比较法校验热电偶是通过标准热电偶和被校热电偶测量同一稳定对象的温度来进行的。
本实验采用管式电炉作被测对象。
用温度控制器（以下简称温控器）使电炉温度自动地稳定在设定值上。
（3）用比较法校验时，必须保证两只热电偶的热端温度保持一致，为此需要把热电偶的保护套管卸去，将两只热电偶的热端用镍铬丝卷扎在一起，插入到管式电炉的2/3深处，再将管式电炉的炉口用硅酸铝封堵，以防外界冷空气进入电炉导致炉温波动。
本实验使用一只去掉保护套管的热电偶作为标准热电偶来校验未去掉保护套管的热电偶。
四实验步骤（1）把实验装置按图接好线后，暂时不合上220伏电源。
设定好温控仪的第一个校验点，在设定校验点时，先不要一下子就设定在实验点，设定点要分阶段逐渐上升，并且将可控硅电压调节器的“电源开关”拨到“关”的位置，调节电位差计的测量零点，全面检查整套装置的接线，经指导老师同意后合上220伏电源开始试验。
（2）打开可控硅电压调节器的电源开关，分阶段调节设定点温度。
待到炉温在设定点稳定3-4min，课程： 学年 第_ _学期 第 周 月 日教 学 内 容 备 注就可以开始读标准热电偶和被校热电偶的热电势值和温度值。
实验四 热电偶数字温度计的设计与定标1
实验四 热电偶数字温度计的设计与定标
【实验目的】
1、了解热电偶测温的基本原理和方法。
2、掌握数字温度计的设计和调试技巧。
【实验仪器】
热学综合实验平台、加热井、单端热电偶传感器、热电偶数字温度计设计实验模板。
【实验原理】
1、温差电效应
在物理测量中，经常将非电学量如温度、时间、长度等转换为电学量进行测量，这种方法叫做非电量的电测法。
其优点是不仅使测量方便、迅速，而且可提高测量精密度。
温差电偶是利用温差电效应制作的测温元件，在温度测量与控制中有广泛的应用。
如果用A 、B 两种不同的金属构成一闭合电路，并使两接点处于不同温度，如图4-1所示，则电路中将产生温差电动势，并且有温差电流流过，这种现象称为温差电效应。
图4-1
2、热电偶
两种不同金属串接在一起，其两端可以和仪器相连进行测温（图4-2）的元件称为温差电偶，也叫热电偶。
图
4-2 A 金属：铜 B 金属：康铜
t 0 0t t。
热电偶的定标实验报告
热电偶的定标实验报告热电偶的定标实验报告引言：热电偶是一种常用的温度测量仪器，具有灵敏度高、响应速度快等特点，广泛应用于工业生产、科学研究和实验室等领域。
本实验旨在通过对热电偶的定标实验，探究其温度测量的原理和方法，并验证其测量结果的准确性。
实验材料和方法：本次实验所用的热电偶为K型热电偶，主要由两种不同金属材料组成。
实验所需材料包括热电偶、温控电源、数字温度计等。
实验步骤如下：1. 将热电偶的两端分别连接至温控电源和数字温度计；2. 打开温控电源，设定所需温度；3. 等待温度稳定后，记录数字温度计的测量结果；4. 将温度逐渐升高或降低，记录相应的数字温度计测量结果；5. 重复上述步骤，直至覆盖整个温度范围。
实验结果与分析：在实验过程中，我们将热电偶浸入不同温度的介质中，并记录了相应的温度测量结果。
通过对实验数据的整理和分析，我们得出了以下结论：1. 热电偶的输出电压与温度呈线性关系；2. 不同材料组成的热电偶在不同温度下的输出电压存在差异；3. 热电偶的灵敏度随温度的变化而变化，通常在高温下较低。
根据实验结果，我们可以得出热电偶的定标曲线，即输出电压与温度之间的关系。
通过测量不同温度下的输出电压，我们可以利用定标曲线来确定温度值，并计算出测量误差。
实验误差与改进：在实验过程中，我们注意到了一些可能导致误差的因素。
首先，热电偶的连接线长度和接触质量可能会对测量结果产生影响。
其次，温控电源和数字温度计的精确度也会对实验结果造成一定的偏差。
为了减小这些误差，我们可以采取以下改进措施：1. 使用更精确的温控电源和数字温度计，以提高测量的准确性；2. 注意热电偶的连接线长度和接触质量，保证稳定的测量条件；3. 进行多次重复实验，取平均值，以减小实验误差。
结论：通过本次实验，我们深入了解了热电偶的原理和测量方法，并验证了其温度测量的准确性。
热电偶作为一种常用的温度测量仪器，具有广泛的应用前景。
在实际应用中，我们需要根据具体情况选择合适的热电偶型号，并进行定标实验，以确保测量结果的准确性。
实验14 热电偶的制作与标定
热电偶的制作与标定一、实验目的1. 了解热电偶温度计的基本工作原理。
2. 掌握热电偶的制作及标定方法。
二、基本原理两种不同的金属相互接触时，在接触界面上就会发生电子交换。
由于两种物质中电子的逸出功不同，电子逸出功较小的那种金属的电子更易跑到电子逸出功较大的那种金属上。
在界面上形成了一个界面电场。
界面电场随过剩电荷数的增加而增加。
在一定的条件下，电子达到动态平衡，此时界面电场也就达到稳定值。
这种由两种不同的物质相互接触而在界面上产生的电势就称为界面电势或界面接触电势。
界面接触电势的大小与金属的电子逸出功密切相关。
两种金属的电子逸出功相差越大，其界面接触电势就越大，反之亦然。
另一方面，由于金属电子逸出功的大小与温度有关，所以温度不同，界面接触电势也就不同。
金属热电偶温度计就是基于这一原理设计而成的。
将两种不同的金属有机地焊接在一起就形成了一个测温热电偶温度计。
因此，热电偶产生热电势必须具备：（1）闭合环路由两种不同的金属材料构成；（2）闭合环路的两节点必须有温差。
由于实验室使用的热电偶材料不一定完全符合标准化文件所规定的材料及其化学成分，因此它的热电性质和允许偏差就不能与统一的热电偶分度表相一致。
为此一般实验室所使用的热电偶是属于非标准化热电偶，它的分度必须由测温工作者自己标定。
标定热电偶就是把放置在同一热源处的标准温度计与热电偶反映出来的热电势一一对应起来，绘制称 mv －t 曲线写成 mv-t 对照表格。
标定的方法是用热电偶去测量一些纯物质的相变点，以相变点的温度对热电势作图即可得该热电偶的工作曲线（或校正曲线）。
通过工作曲线，可查得在不同热电势时所对应的实际温度值。
三、实验步骤1、打开热电偶焊接器的电源开关，制作两只铜-康铜热电偶；2、打开控制器电源开关，调节加热旋钮至适当位置；3、把一只标准热电偶和两个被测热电偶捆在一起，放入管路炉的炉膛内；4、当温度上升至50度以上时，开始读数；5、当温度5分钟之内不再上升，达到稳定状态时，读出标准热电偶的温度，同时读出被测热电偶的热电势。
实验 热 电 偶 定 标
图 3 - 7 - 2 实验接线图
五、操作步骤 (1) 按图3-7-2所示将实验仪器连接好。电加热罐里装有
煤油。 检查电加热器的电热丝、温度计和热电偶的高温探头
等是否都浸在煤油里。温度计不能紧靠电热丝,而热电偶的探 头要和温度计的端部靠拢, 以使两者温度尽可能一致。
(2) 将热电偶中间的断开处与灵敏数字电压表的两端连
以查阅有关资料, 选择合适的热电偶进行测温。
(4) 一对热电偶所产生的温差电动势一般都很小 , 只有零 点几至数十毫伏，须用很灵敏的检流装置才能检验出来。但若 把大量的热电偶串联起来,组成温差电堆,其产生的温差电动势 和温差电流就有显著的实用价值。特别是用某些半导体材料组
成的热电偶 , 有些地方已把它用来制成热转换效率较高的温差
图 3 - 7 - 1 热电偶结构图
(1) 一般来说, 任意两种不同的金属组成的回路都可以构 成一对热电偶。只要两个接头端有温度差, 回路中就有温差电 动势,进而会产生温差电流。(利用这一特点, 我们就可以把非 电量的温度转化为可以用仪表检测的电学量。 ) (2) 各种不同的热电偶都有其特定的温差电动势的变化曲
线。换言之,只要确定了组成热电偶的金属材料, 则其温差电
动势的变化规律就是一定的, 与热电偶的体积、导线长短等因 素无关。(由于有这一特点, 实际应用时热电偶的测温探头就
可以做得很小 , 因而探头的热容量也就很小 , 测温就非常灵
敏。 )
(3) 由于各种不同热电偶的温度特性不同 , 故不同的热电 偶有其不同的温度适用范围。根据不同的测温环境 , 使用者可
接, 选择数字电压表的灵敏度为最高挡。
(3) 将热电偶的低温探头浸在保温杯的 0℃冰水混合物内,
使低温端维持恒温。 (4) 记下电加热罐中的初始温度 t0 。然后将热电偶回路接 通, 为便于数据处理,记下此时回路的温差电动势。 (5) 打开稳压电源的开关 , 给电加热罐升温。调整稳压电
热电偶的定标实验步骤
热电偶的定标实验步骤一、定标实验准备1. 定标实验室清洁：将定标实验室内垃圾、灰尘等清理干净，保证定标实验现场条件良好。
2. 校准器具准备：核实校准器具是否达到质量要求，并加载定标器具程序。
3. 准备校准仪器：审查仪器规范是否正确，仪器准备是否齐全，仪器校准日期、校准编号等审查完毕。
4. 准备校准介质：将冰点应用到校准介质中，校验介质是否正常，准备习惯化的介质。
5. 准备定标起子：检查热电偶是否能正常使用，定标起子应恒等，检查线路干扰无误，以及对应接口、接线是否正确。
二、定标实验过程1. 校准仪器校准：将仪器依照发布的说明书或使用说明书上的操作步骤进行校准。
2. 校准定标介质：就基准室温（水浴温度）进行校准，根据不同情况打开相应温度阀，控制水浴温度，调整至0摄氏度时，进行校准。
3. 进行定标起子校准：将热电偶放在温度可调节的校准介质中，控制温度，以165.5摄氏度作为归零点，可以得到结果。
4. 测试定标起子：把定标起子放鼎现象应用到介质中，在两个不同温度上测量表现值，用以计算热电偶的偏差值。
5. 对比实验：取校准器的测量结果与定标起子的测量结果进行对比，查看热电偶是否达到校准标准。
三、定标实验结束1. 收回定标起子：将定标起子收回，并正确存储，以备日后使用。
2. 收集定标起子数据：将定标起子定标结果存档，以供参考。
3. 查看定标实验记录：定期查看定标数据，分析实验结果是否有效并改善定标程序。
4. 确认定标结果：根据校准的结果确定热电偶的温度精度是否符合要求，并及时完成定标文件上传，方便查询。
5. 为防止误操作：记录生产日期、定标日期、校准曲线数据、仪表参数以及定标介质信息，提高实验效果确认定标精度。
热电偶的定标实验报告
热电偶的定标实验报告热电偶是常用的测量温度的实验仪器，它的优势在于简单易用、分布均匀、体积小、重量轻、性能稳定等。
热电偶定标是指通过一定的实验，确定热电偶测温质量特性及对应关系，以便在实际运用中测量准确的温度，获得准确的热量数据。
本文将就热电偶的定标实验报告进行深入研究。
一、实验编号为了可以追溯定标实验，确定定标实验所用器材的型号，追踪相关材料质量，使定标实验更加规范，这里我们为定标实验编号，每一次定标实验，都要有一个唯一的编号。
二、实验材料1.电偶：热电偶是热电偶定标实验不可缺少的实验仪器，需要确保它的性能可靠，在定标实验中，热电偶是保证定标质量的重要因素。
2.度标定装置：为了保证定标实验的准确性，我们需要在定标实验中，使用精确的温度标定装置，这样可以更好的完成定标任务，保证定标精度。
3.据采集设备：为了记录定标的实验数据，需要使用数据采集设备，该设备可以实时采集并记录定标实验数据，并可以对数据进行分析，有利于更好的定标精度。
三、实验方法1.量热电偶电阻：首先，在定标前，我们需要知道所用热电偶的电阻值和输出电压，使用电路测量仪，测量热电偶的电阻值。
2.定温度：使用温度标定装置，连接热电偶，并调节相应温度，观察热电偶的输出电压，记录采集的数据。
3.准：根据定标实验数据，绘制电阻和电压之间的曲线，校正热电偶的特性系数，以保证热电偶的精度。
四、实验结果1.电偶电阻：定标实验中，我们测量了热电偶的电阻值，为100Ω。
2.度标定：根据实验数据，绘制出了热电偶的温度特性曲线，表明在-18℃~73℃的温度范围内，热电偶的输出电压与温度之间的关系很明显。
3.准：通过上述曲线，我们可以得出热电偶的特性系数，根据标准进行校准，实现热电偶的精度提升。
五、实验结论通过定标实验，我们可以得出热电偶特性系数，从而确定热电偶在实际测量中，输出电压与温度之间的对应关系，确保热电偶的精度，从而可以更准确地测量温度。
根据定标实验，我们得出以下结论：1.电偶的定标实验可以更准确的测量温度，提高实验的准确性；2.据定标实验，可以确定温度范围内热电偶的特性系数，使热电偶的精度得到改善；3.量前必须编号，追踪器材的型号，质量，保证定标实验的质量；4.验过程中必须采用精确的温度标定装置，和精密的数据采集设备，以保证定标实验的准确性；五、结论通过本次定标实验，我们得出热电偶特性系数，可以更准确的测量温度，以及提高实验的准确性。
热电偶的定标和应用实验
热电偶的定标和应用实验
热电偶的定标和应用实验如下：
热电偶是一种常用的测温仪器，广泛地应用于水源热能表、食品加工设备、化工过程控制和对电容的温度监测。
为了让测量的结果可信可靠，热电偶要进行定标才能正确反映其应有的精度。
热电偶定标实验也称校准实验，是指使用外部已经定标过的稳定温度装置，根据热电偶的输出电压数值，来定出热电偶的特性曲线及热电偶的设计温度范围。
在实验中，首先在温度稳定室中设定一定温度，将热电偶与已定标的稳定温度装置接通，然后可读取热电偶输出的电压大小及外围等温点温度，将记录的数据输入到专业的定标程序中，由计算机再次定标热电偶。
定标之后，热电偶可以精确测量物体的实际温度。
“热量”物体在安装热电偶之前，要进行测温准备实验，确定物体内外各点的温度，以装热电偶的点为主测点，确定热电偶的深度和位置，务必最大限度地减少热电偶安装时带来的温度突变，以获得更加准确的测温结果。
然后在测温室内控制一定的环境温度，对比测量其定标的结果，查看热电偶的测量是否准确。
定标之后，热电偶可以被有效地用于实际的测温场合，如工业制造过程、烟花爆竹研发以及食品烹饪等，实现温度控制过程的精确监控。
综上所述，热电偶定标实验是非常重要的技术实验，在实际的工业应用场合有更加精准的测温结果，对控制和调整理想的实际温度都至关重要。
实验九热电偶定标与测温
实验九热电偶定标与测温实验背景：热电偶是一种常用的温度测量装置，其原理是利用两种不同金属的热电势差随温度变化的特性来测量温度。
在实际应用中，需要对热电偶进行定标，即确定热电偶的温度-电压关系，从而准确测量温度。
实验目的：1.了解热电偶的原理及测温原理；2.学习使用标准温度源对热电偶进行定标；3.掌握测量温度的方法及技巧。
实验器材：1.热电偶（可通过实验室购买）；2.热电偶计；3.标准温度源（如恒温水浴、恒温器等）；4.温度计；5.锡膏或热导胶（用于固定热电偶）；6.保护罩。
实验步骤：1.准备工作：(1)将热电偶的两个金属接头清洁干净，并用锡膏或热导胶固定在需要测温的物体上；(2)将热电偶的引线插入热电偶计中；(3)将标准温度源设置到所需温度，并使用温度计进行验证。
2.定标热电偶：(1)将热电偶的两个金属接头分别接触到标准温度源和热电偶计；(2)记录热电偶计上显示的温度值和对应的热电偶电势差；(3)逐渐改变标准温度源的温度，重复(1)(2)的步骤，获得相应的温度-电势差数据。
3.绘制温度-电势差曲线：(1)将获得的温度-电势差数据绘制得到温度-电势差曲线；(2)根据测量精度的要求，可以使用线性拟合或多项式拟合方法确定该曲线的函数关系。
4.测量温度：(1)将热电偶的两个金属接头分别接触到待测物体和热电偶计；(2)根据温度-电势差曲线，读取热电偶计上的电势差值，并得到相应的温度值。
实验注意事项：1.在进行实验前，保证热电偶的两个接头清洁，避免接触不良影响测量精度；2.使用锡膏或热导胶固定热电偶时，注意不要使热电偶与待测物体直接接触，避免影响测量结果；3.在定标过程中，最好选用多个不同温度的标准温度源，以获得更准确的温度-电势差数据；4.在测量温度时，注意将热电偶的金属接头完全插入待测物体，确保接触良好；5.避免热电偶受到外界热源的影响，使用保护罩等措施保护热电偶。
实验结果分析：1.根据获得的温度-电势差曲线，可以准确地将热电偶测得的电势差值转换为温度值；2.在测量温度时，要注意不同材质、长度、直径的热电偶的精度可能存在差异，需要进行个体和环境的校准；3.测量温度一般存在一定的误差，可以通过与其他测温装置测量结果的比对来评估精度。
热电偶的标定
热电偶的标定法热电偶的定标【实验目的】I.加深对温差吃现徐的理解：2•了解热电偶測迅的基本原理和方法:3. 了解热电鹘定标基木方法^【实验仪器】铜一康铜热电YJ-RZ-4A数字帮能化热学综合实验仪.保緞杯•【实鲨康理】1•温差电效应在物理測虽中，经常将非电学蜃如湍度、时问.长度等转换为电学星邃行测虽这种方法叫做非电虽的电测法.其优点是不仅使测昼方便.迅速,而且可握為测显特密度.温差电糾是利川温差电效应制作的测温元件.在温度测屋与控制中有广泛的应用。
木实验是研究一给定温差电偶側湿差电动势与温反的关系.如果用入U两种不同的金風枸成-沏合电豁.并使两接点处于不间温度，如图1所示. 则电賂中将产生温差电动那并且有温差电流流过，迄种现線称为温差电效应。
t>to铜图I2•热电儁冏种不I可金帕串接在一起，其两端可以和仪醤相连进行测温（H2）的元件称为温差壯优也叫热电假。
温差电儕的温差电动势峙•接头温度之问的关系比较父杂，佃是在较小温差范围内可以近似认为温差电动势E与淋度差血。
）成1E匕期(I)代中t为热端的温匪％为冷端的温紙。
称为温差系数（或称温差电隅常血单位为八心.它表示二接点的沿度相差1它时所产生闾电动如其大小収决JW成温差电儁材料的性质,即C= (k/e) In <n ox Zn qB )犬中k为陂耳兹曼常為c为电子电絆S和n o为两种金回单位体积内的自由电子数乐如国3所示，盥差电偶与測壘仪器有两种连接方式:(a)金楓B的两端分别和金風A烬接'测晁仪器M插入A线中问；(b＞ A. B的一端焊接，另一端和测星仪器连接。
图3在使用温差电偶时，总要将温差电偶接入电势差计或数字电压轧这样除了构成温差电偶的两种金屈外.必将有第三种金局接入温差电偶电路中，理论上可氐证明，在仏8两种金诚之间栖入任何-・种金屈C,只娈维持它和笊B的耽接点在同一个温度，这个闭合电路中的温差电动势总見和只由从B两种金腐组成的温差电偶中的温差电动势一样.温差电偶的测温范F冋可以从4, 2K ( 268, 95-C＞的滋低温直至2800^的繃4L必须注越不同的温工件差电儁所能測量的温度范国各不相同。
热电偶—实验指导书
热电偶实验指导书食品学院制冷空调工程系二〇〇四年九月热电偶温度计标定及实验数据线性回归一．实验目的：1） 了解热电偶的工作原理、使用和制作。
2） 掌握热电偶温度计的标定方法及电位差计的使用。
3） 学会应用最小二乘法原理，对实验数据进行线性回归的方法。
二．实验原理：热电偶温度计具有计结构简单、测温布点灵活、体积小巧、测温范围大、性能稳定，准确可靠、经济耐用、维护方便等特点，能够快速测量温度场中确定点的温度，输出的电信号能远传、转换和记录，是工业和实验室中使用最广泛的一种测温方法。
如图1-1所示，如果两种不同的导体A ，B 连成一个闭合回路，且其两节点温度t 、t 0不同时，在回路中就会产生电势，这种现象称为热电效应。
热电势（热电效应产生的电势）是由两种金属所含自由电子密度不同引起的，其大小与两节点间温差大小和热电偶材质有关。
通常，我们称t 端为工作端（或热端），t 0端为参考端（或冷端），当t 0恒定时，热电势大小只和t 有关，且存在一定的函数关系，利用上述原理即可以制成热电偶温度计，用热电偶的电势输出确定相应的温度。
在实际使用中往往把t 0置于冰水混合物中（0℃），并在热电偶回路中引入第三种材料C （通常为铜导线）将热电势导出至测量装置，如图1-2所示。
只要第三种材料二接点的温度相同，热电偶产生的电势与不引入第三种材料时相同。
热电偶接点（t 端）通常采用电火花熔接，焊前要消除接合处污物和绝缘漆，焊后结点呈小球状，并把结点置于被测温点。
冷结点一般用锡焊把热电偶和铜导线连接，相互绝缘后置于冰水混合物中。
三．实验方法图1-1 热电偶图1-2 热电势测量由于实际使用的热电偶材料的化学成份不一定符合标准而且不一定均匀，因此不能直接套用分度号对应的分度表，或使用IEC（国际电工委员会）提出的各种热电偶温度电势函数关系式，为此必须对实际使用的热电偶输出电势．．．．标定之后才能作为测温元件。
．．．．和对应温度2）实验设备如图1-3所示。
热电偶定标教案
大学物理实验课程教案热电偶定标实验热电偶在现实生活中的应用及其优势：在现代工业自动控制系统中，温度控制是经常遇到的工作，对温度的自动控制有许多种方法。
在实际应用中，热电偶的重要应用是测量温度，它是把非电学量（温度）转化成电学量（电动势）来测量的一个实际例子。
用热电偶测温具有许多优点，如测温范围宽（-200～2000℃）、测量灵敏度和准确度较高、结构简单不易损坏等。
此外由于热电偶的热容量小，受热点也可做得很小，因而对温度变化响应快，对测量对象的状态影响小，可以用于温度场的实时测量和监控。
热电偶在冶金、化工生产中用于高、低温的测量；在科学研究、自动控制过程中作为温度传感器，具有非常广泛的应用。
在大学物理实验中，热电偶温度计的定标是一个传统实验，该实验要求学生找出热电偶的温差电动势与冷热端温差之间的关系，并给出温差电动势与冷热端温差之间的关系曲线，求出经验方程，从而完成其定标工作，使同学们了解热电偶测温度的基本原理。
实验原理1. 温差电效应温度是表征热力学系统冷热程度的物理量，温度的数值表示法叫温标。
常用的温标有摄氏温标、华氏温标和热力学温标等。
温度会使物质的某些物理性质发生改变。
一般来讲，任一物质的任一物理性质只要它随温度的改变而发生单调的、显著的变化，都可用它来标志温度，也即制作温度计。
常用的温度计有水银温度计、酒精温度计和热电偶温度计等。
在物理测量中，经常将非电学量如温度、时间、长度等转换为电学量进行测量，这种方法叫做非电量的电测法。
其优点是不仅使测量方便、迅速，而且可提高测量精密度。
温差电偶是利用温差电效应制作的测温元件，在温度测量与控制中有广泛的应用。
本实验是研究一给定温差电偶的温差电动势与温度的关系。
如果用A、B两种不同的金属构成一闭合电路，并使两接点处于不同温度，如图1所示，则电路中将产生温差电动势，并且有温差电流流过，这种现象称为温差电效应。
1闭合电路2. 热电偶两种不同金属串接在一起，其两端可以和仪器相连进行测温（2）的元件称为温差电偶，也叫热电偶。
热电偶实验-教案
课程：学年第_ _学期第周月日教学内容备注实验四热电偶的校验一．实验目的（1）掌握热电偶的校验及分度。
（2）应用比较法求得被校验热电偶的电势—温度关系曲线，并与同类型标准化热电偶的热电特性相比较。
确定在一定测量范围内的，由于热电特性的标准化而产生的误差。
（3）观察工业用热电偶的结构，获得有关的感性知识。
（4）学会熟练使用电位差计。
二仪器与设备管式电加热炉，温度控制仪，标准热电偶，被校热电偶，电位差计，冰点恒温瓶。
三实验说明（1）热电偶的校验有两种方法。
一是定点法，就是使用国际使用文标规定的定点进行定点校验。
这种方法的精确度高，但设备复杂，只有对基准铂铑10-铂热电偶分度时才用。
另一种是比较法，它常用于校验工业用和实验室用热电偶。
一等铂铑10-铂热电偶是用比较法进行校验的。
比较法是最常用的热电偶校验方法，本实验就是用比较法进行的。
（2）比较法校验热电偶是通过标准热电偶和被校热电偶测量同一稳定对象的温度来进行的。
本实验采用管式电炉作被测对象。
用温度控制器（以下简称温控器）使电炉温度自动地稳定在设定值上。
（3）用比较法校验时，必须保证两只热电偶的热端温度保持一致，为此需要把热电偶的保护套管卸去，将两只热电偶的热端用镍铬丝卷扎在一起，插入到管式电炉的2/3深处，再将管式电炉的炉口用硅酸铝封堵，以防外界冷空气进入电炉导致炉温波动。
本实验使用一只去掉保护套管的热电偶作为标准热电偶来校验未去掉保护套管的热电偶。
四实验步骤（1）把实验装置按图接好线后，暂时不合上220伏电源。
设定好温控仪的第一个校验点，在设定校验点时，先不要一下子就设定在实验点，设定点要分阶段逐渐上升，并且将可控硅电压调节器的“电源开关”拨到“关”的位置，调节电位差计的测量零点，全面检查整套装置的接线，经指导老师同意后合上220伏电源开始试验。
（2）打开可控硅电压调节器的电源开关，分阶段调节设定点温度。
待到炉温在设定点稳定3-4min，课程： 学年 第_ _学期 第 周 月 日教 学 内 容 备 注就可以开始读标准热电偶和被校热电偶的热电势值和温度值。
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大学物理实验课程教案
热电偶定标实验
热电偶在现实生活中的应用及其优势：在现代工业自动控制系统中，温度控制是经常遇到的工作，对温度的自动控制有许多种方法。
在实际应用中，热电偶的重要应用是测量温度，它是把非电学量（温度）转化成电学量（电动势）来测量的一个实际例子。
用热电偶测温具有许多优点，如测温范围宽（-200～2000℃）、测量灵敏度和准确度较高、结构简单不易损坏等。
此外由于热电偶的热容量小，受热点也可做得很小，因而对温度变化响应快，对测量对象的状态影响小，可以用于温度场的实时测量和监控。
热电偶在冶金、化工生产中用于高、低温的测量；在科学研究、自动控制过程中作为温度传感器，具有非常广泛的应用。
在大学物理实验中，热电偶温度计的定标是一个传统实验，该实验要求学生找出热电偶的温差电动势与冷热端温差之间的关系，并给出温差电动势与冷热端温差之间的关系曲线，求出经验方程，从而完成其定标工作，使同学们了解热电偶测温度的基本原理。
实验原理
1. 温差电效应
温度是表征热力学系统冷热程度的物理量，温度的数值表示法叫温标。
常用的温标有摄氏温标、华氏温标和热力学温标等。
温度会使物质的某些物理性质发生改变。
一般来讲，任一物质的任一物理性质只要它随温度的改变而发生单调的、显著的变化，都可用它来标志温度，也即制作温度计。
常用的温度计有水银温度计、酒精温度计和热电偶温度计等。
在物理测量中，经常将非电学量如温度、时间、长度等转换为电学量进行测量，这种方法叫做非电量的电测法。
其优点是不仅使测量方便、迅速，而且可提高测量精密度。
温差电偶是利用温差电效应制作的测温元件，在温度测量与控制中有广泛的应用。
本实验是研究一给定温差电偶的温差电动势与温度的关系。
如果用A、B两种不同的金属构成一闭合电路，并使两接点处于不同温度，如图1所示，则电路中将产生温差电动势，并且有温差电流流过，这种现象称为温差电效应。
1闭合电路
2. 热电偶
两种不同金属串接在一起，其两端可以和仪器相连进行测温（2）的元件称为温差电偶，也叫热电偶。
温差电偶的温差电动势与二接头温度之间的关系比较复杂，
2热电偶测温
但是在较小温差范围内可以近似认为温差电动势T E 与温度差0()T T -成正比，即
0()T E T T α=- (1)
式中T 为热端的温度，0T 为冷端的温度，α称为温差系数（或称温差电偶常量），单位为
μV ⨯℃1-，它表示二接点的温度相差1℃时所产生的电动势，其大小取决于组成温差电偶
材料的性质，即
00(/)ln(/)A B k e n n α= (2)
式中k 为玻耳兹曼常量，e 为电子电量，0A n 和0B n 为两种金属单位体积内的自由电子数目。
如图3所示，温差电偶与测量仪器有两种连接方式：（a ）金属B 的两端分别和金属A 焊接，测量仪器M 插入A 线中间； （b ）A 、B 的一端焊接，另一端和测量仪器连接。
3温差电偶与测量仪器有两种连接方式
在使用温差电偶时，总要将温差电偶接入电势差计或数字电压表，这样除了构成温差电偶的两种金属外，必将有第三种金属接入温差电偶电路中，理论上可以证明，在A 、B 两种金属之间插入任何一种金属C ，只要维持它和A 、B 的联接点在同一个温度，这个闭合电路中的温差电动势总是和只由A 、B 两种金属组成的温差电偶中的温差电动势一样。
温差电偶的测温范围可以从4.2K （-268.95℃）的深低温直至2800℃的高温。
必须注意，不同的温差电偶所能测量的温度范围各不相同。
3．热电偶的定标
热电偶定标的方法有两种： 1）比较法
即用被校热电偶与一标准组成的热偶去测同一温度，测得一组数据，其中被校热电偶测
得的热电势即由标准热电偶所测的热电势所测的热电势所校准，在被校热电偶的使用范围内改变不同的温度、进行逐点校准，就可得到被校热电偶的一条校准曲线。
2）固定点法
这是利用几种合适的纯物质在一定气压下（一般是标准大气压），将这些纯物质的沸点和熔点温度作为已知温度，测出热电偶在这些温度下的对应的电动势，从而得到热电势，从而得到℃热电势-温度关系曲线，这就是所求的校准曲线。
本实验采用固定点法对热电偶进行定标。
为了能测量热电动势E中直接得出待测温度T 值，必须对所用热电偶测定其热电动势E与温度T的关系，这就是热电偶温度的定标。
本实验是做“铜—康铜”热电偶温度计的定标。
在测定E～T关系时，采用摄氏温度规定的两个固定点，即溶冰点（0℃）和沸水点(100℃)，再在0～100℃之间取若干温度点，给出0～100℃之间的E～T曲线。
热电偶具有结构简单、小巧、热容量小、测温范围宽等优点，因此被广泛应用于生产和科学研究的测温和温度的自动控制中。
实验仪器
“铜—康铜”热电偶，保温杯，WHT-3导热系数测试仪（可直接用数字电压表或UJ—36直流电位差计）。
1．图4是实验装置示意图
4实验装置示意图
“铜—康铜”热电偶的一个接点（冷端）放在盛有冰水混合物的杜瓦瓶中，使该接点维持在恒定的0℃。
另一接点（热端）放在A盘小孔中。
升温由它的加热器来实现，当手动加热时，将控制方式置“手动”；当自动加热时，将控制方式置“自动”，由PID设定温度自动控制温度。
2．PID控温
PID智能温度控制器是一种高性能、高可靠性的智能型调节仪表，广泛应用于机械、化工、陶瓷、轻工、冶金、石化、热处理等行业的温度、流量、压力、液位等的自动控制系统。
3．“铜—康铜”热电偶温度为100℃时，其温差电动势约为4.0mV，若精度要求不高，可直接用20mV数字电压表代替UJ—36型携带式直流电位差计。
实验内容与步骤
1．热电偶的冷端固定于0℃，WHT-3型导热系数测试仪采用电子补偿，使冷端始终保持在0℃。
2．测定热电偶当热端处于以下温度值时的热电势
1）水的冰点，即0℃，将热电偶的热端放在冰水瓶里。
2）常温下水的温度，将热电偶的热端放在盛水烧杯里。
3）50.0℃左右，将热电偶的热端放在A盘小孔里，然后PID控温设定在50.0℃，将控制方式置“自动”，加热器将会把铜盘自动加热到50.0℃。
4）PID 控温分别设定在55.0℃、60.0℃、65.0℃、70.0℃、75.0℃、80.0℃、85.0℃，（由于PID 显示温度已经过校准可代替标准水银温度计），测出相应的热电势。
3． 如果精度要求不高，也可以用电位差计测热电势，WHT-3导热系数测试仪设有外接电位
差计插孔，位于“特性测量与分析”的位置。
将外接线的一端插入外接电位差计插孔中，另一端的两个接线叉对应接到UJ —36电位差计的“未知”正、负接线柱上。
当使用外接电位差计进行测量时，热电偶的冷端应放在冰水瓶中，此时，应检查冰水瓶内的水面是否有冰块。
按电位差计使用方法测量热电势E 。
当T =T 0时，E 应为零。
若仪器指示不为零或超过最小分度一格，应对该仪器进行校准；小于一格时，可记下这个读数，作为零点订正值。
实验数据处理及分析
1. 逐差法处理数据
7050170500.04075E E T T α-=
=- 7555
275550.04135E E T T α-==-
8060380600.0414E E T T α-=
=- 8565
48565
0.04165E E T T α-==-
1234
(41.29/)4
V αααααμ+++=
=℃
2．作图法
0.511.522.533.540
20
40
6080100
T℃
E (m V )
41.3α=（/V μ℃）
误差分析：
1. 为保持热电偶与铜管良好的接触，测量时应在铜管底部滴入几滴硅油，热电偶测温端应
插入硅油中，不能悬空，一旦悬空，测量误差非常大；
2．除结点外，热电偶丝之间及与铜管之间应保持良好的电绝缘，以免短路而造成测试错误；3．由于整个测量过程时间较长，电位差计校准后仍会发生漂移，所以在每次测量前都应重新校准。