热电阻测温性能实验
实验四 热电阻测温特性实验
实验四热电阻测温特性实验(请先仔细阅读温控仪操作说明)一、实验目的:了解热电阻的测温原理与特性。
二、基本原理: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Rt与温度t的关系为:R t=R0(1+A t+B t2)本实验采用的是Pt100铂电阻,它的R0=100Ω,A t=3.9684×10-2/℃,B t=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、仪器设备:K型热电偶、Pt100铂热电阻、温度控制仪、温度传感器实验模板。
四、实验步骤:图4-1 Pt100热电阻测温接线图1、按图4-1接线,将Pt100铂电阻的三根线分别接入温度实验模板上“Rt”输入端的a、b 点,用万用表欧姆档测量Pt100三根线,其中短接的二根线接b点,另一端接a点。
这样Pt100与R3、R1、Rw1、R4组成一直流电桥,它是一种单臂电桥。
Rw1滑动端与R6相接,Pt100的b点接R5。
2、按下模块上的电源按钮,将R5、R6端同时接地,接上电压表(2V档),调节Rw3,使V02=0V。
3、恢复图4-1连接,调节Rw1再次使V02=0V(此时电桥平衡,即桥路输出端b和RW1滑动端之间在室温下输出电压为零)。
4、将热电偶插到温控仪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温控仪面板上的EK端,用它作为标准传感器,配合温控仪用于设定温度,注意识别K型、E型引线标记及正极、负极不要接错。
5、将Pt100插入温度控制器的另一传感器插孔中,设定温控仪温度值为50℃,当温度稳定50℃时,记录下电压表读数,重新设定温度值为50℃+n·Δt,建议Δt=5℃,n=1……10,每隔1n读出数显表指示的电压值与温度表指示的温度值,并将结果填入下表4-1。
PT100铂热电阻测温实验
PT100铂热电阻测温实验PT100铂热电阻测温实验一、实验目的1.了解PT100铂热电阻的测温原理;2.掌握PT100铂热电阻的测温方法;3.学会使用数据采集仪进行温度测量。
二、实验原理PT100铂热电阻是一种利用铂金电阻随温度变化的特性来测量温度的传感器。
其基本原理是:在0℃时,PT100铂热电阻的阻值为100Ω,随着温度的升高,其阻值按一定规律增加。
通过测量PT100铂热电阻的阻值,可以推算出相应的温度值。
PT100铂热电阻的阻值与温度之间的关系可以用斯特曼方程表示:R(T) = R0(1 + AT + BT^2 + CT^3(1 - T0))其中,R(T)为温度T时的阻值,R0为0℃时的阻值,A、B、C为斯特曼系数,T0为参考温度(通常为0℃)。
在本实验中,我们只需要知道R0和A的值即可进行温度测量。
根据国际电工委员会(IEC)标准,PT100铂热电阻的R0为100Ω,A 为3.9083×10^-3℃。
三、实验步骤1.将PT100铂热电阻接入数据采集仪的输入通道;2.打开数据采集仪软件,设置采样率和采样时间;3.将数据采集仪与计算机连接,启动数据采集软件;4.将PT100铂热电阻放入恒温槽中,设置恒温槽的温度;5.等待恒温槽温度稳定后,记录数据采集仪显示的温度值;6.重复步骤4和5,改变恒温槽的温度,记录多个温度值;7.将实验数据整理成表格,进行分析和处理。
四、实验结果与分析实验数据如下表所示:根据实验数据,我们可以得出以下结论:1.PT100铂热电阻的测温精度较高,相对误差在±0.5%以内;2.随着温度的升高,PT100铂热电阻的阻值逐渐增大,与斯特曼方程的描述相符;3.数据采集仪能够准确地采集PT100铂热电阻的温度信号,并将其转换为数字量输出。
五、实验总结与体会通过本次实验,我们了解了PT100铂热电阻的测温原理和方法,并掌握了使用数据采集仪进行温度测量的技能。
Pt100热电阻测温实验
Pt100热电阻测温实验:T(℃)404550556065707580859095100 V/mv-11.9-12.9-16.0-19.1-21.8-24.7-27.5-30.2-32.8-36.5-19.3-41.5-44.4 V/mv-4.3-9.1-10.7-14.2-18.4-21.2-24.3-26.9-28.4-30.9-33.1-37.3-41.1平均值-8.1-11-13.4-16.7-20.1-23.0-25.9-28.6-30.6-33.7-36.1-39.4-42.8程序x=[40:5:100];y=[-8.1,-11.0,-13.4,-16.7,-20.1,-23.0,-25.9,-28.6,-30.6,-33.7,-36.1,-39.4,-42.8];p=polyfit(x,y,1);z=polyval(p,x);plot(x,z,'-k',x,y,'r.')title('Vop-p-X曲线')grid onxlabel('X/mm')ylabel('V/v')hold on(1)灵敏度计算:x=[40:5:100];y=[-8.1,-11.0,-13.4,-16.7,-20.1,-23.0,-25.9,-28.6,-30.6,-33.7,-36.1,-39.4,-42.8];P=polyfit(x,y,1)程序结果:p =-0.5699 14.5538由以上程序可得两条直线方程分别为:V1=-0.5699 x+14.5538所以灵敏度分别为 S1=-0.5699mV/℃(2)非线性误差:x=[40:5:100];y=[-8.1,-11.0,-13.4,-16.7,-20.1,-23.0,-25.9,-28.6,-30.6,-33.7,-36.1,-39.4,-42.8];P1=polyfit(x,y,1)p=polyfit(x,y,1);z=polyval(p,x);c=abs(z-y);Vm=max(c)程序结果:Vm = 0.6363所以,满量程输出由图可得为 -42.8mV,非线性误差为 0.6363.思考题1、总结Pt100热电阻传感器有哪些优缺点。
热电阻特性实验报告
一、实验目的1. 了解热电阻的基本原理和测温原理。
2. 学习使用惠斯通电桥测量热电阻的电阻值。
3. 掌握热电阻的温度特性曲线测量方法。
4. 分析热电阻的温度系数及其影响因素。
二、实验原理热电阻是一种温度敏感元件,其电阻值随温度变化而变化。
根据温度系数的不同,热电阻可分为正温度系数热敏电阻(PTC)和负温度系数热敏电阻(NTC)。
本实验主要研究NTC热电阻的特性。
热电阻的电阻值与温度之间的关系可以用以下公式表示:\[ R(T) = R_0 \cdot e^{\beta \cdot (1/T - 1/T_0)} \]其中,\( R(T) \) 为温度为 \( T \) 时的电阻值,\( R_0 \) 为参考温度\( T_0 \) 时的电阻值,\( \beta \) 为温度系数。
实验中,我们通过改变环境温度,测量不同温度下的热电阻电阻值,并绘制温度-电阻曲线,从而分析热电阻的温度特性。
三、实验仪器与材料1. 热电阻(NTC)2. 惠斯通电桥3. 直流稳压电源4. 温度计5. 导线6. 数据采集器四、实验步骤1. 将热电阻接入惠斯通电桥的测量电路中。
2. 调节直流稳压电源,使电路中的电流稳定。
3. 读取温度计的温度值,并记录。
4. 读取电桥的输出电压值,并记录。
5. 根据输出电压值,计算热电阻的电阻值。
6. 改变环境温度,重复步骤3-5,得到一系列温度-电阻数据。
7. 绘制温度-电阻曲线。
五、实验结果与分析根据实验数据,绘制了温度-电阻曲线,如图1所示。
图1 温度-电阻曲线从图1可以看出,热电阻的电阻值随温度升高而降低,符合NTC热电阻的特性。
在实验温度范围内,热电阻的温度系数约为 \( \beta = -0.005 \)。
此外,我们还分析了以下影响因素:1. 温度范围:实验结果表明,在-20℃至80℃的温度范围内,热电阻的温度特性较为稳定。
2. 环境温度:环境温度的变化会影响热电阻的测量精度,因此在实验过程中应尽量保持环境温度稳定。
热电阻测温性能实验
实验三热电阻测温性能实验1.实验目的:了解热电阻和热电偶测量温度的特性与应用。
2.基本原理:热电阻测温原理: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。
常用的热电阻有铂电阻和铜电阻。
铂电阻在0-630.74℃以内测温时,电阻Rt与温度t的关系为:Rt=Ro (1+At+Bt2),其中,Ro是温度为0℃时的电阻。
本实验Ro=100Ω。
A=3.9684×10-2/℃,B=-5.847×10-7/℃2,铂电阻采用三线连接,其中一端接二根引线主要为消除引线电阻对测量的影响。
热电偶测温原理:两种不同的导体或半导体组成闭合回路,当两接点分别置于两不同温度时,在回路中就会产生热电势,形成回路电流。
这种现象就是热电效应。
热电偶就是基于热电效应工作的。
温度高的接点就是工作端,将其置于被测温度场配以相应电路就可间接测得被测温度值。
3.需用器件与单元:①CSY-2000控制台上的:mV表、温度控制仪、直流稳压源+2V,+5V;②实验桌上的:温度源、热电偶(K型或E型)、Pt100热电阻、万用表、温度传感器实验模板、连接导线。
4.实验步骤及说明:(1)设置温度控制仪的各项参数并测量环境温度:用万用表欧姆档测出Pt100热电阻三根线,并将它的三个端点与主控台上的Pt100三个端点相连(一一对应)。
打开主控台上的电源开关、温度开关,温度控制仪开始工作。
根据附录一的说明,按下表设定温度控制仪的某些参数值,其余参数按附录一设置。
参数设置完成后,PV显示的温度即为环境温度,记录到表4-1中。
注意:测量环境温度时,热电阻不要插入温度源。
(2)连接电路:关闭主控台上的温度开关、电源开关,开始连接电路。
将温度源上的Pt100三个端点与主控台上的Pt100三个端点相连(一一对应),作为标准温度读数。
将温度源上的风扇电源24V与主控台上风扇源的24V相连。
温度测量实验报告分析
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。
热电阻测温特性实验
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0-630.74C以内,电阻Rt与温度t的关系为:R t二R o(1+A t+B t2)R o 系温度为0C时的电阻。
本实验R°=100C, A t=3.9684X10-2/C, B t=-5.847x 10-7/C2,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 tioo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E K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 tioo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 wi中心活动点与R6相接,见图11-5。
投+柠箱輾冗表图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 wi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、加士15V模块电源,调R w3使V o2=O,接上数显单元,拨2V电压显示档,使数显为零。
热电阻测温特性实验及其数据分析
热电阻测温特性实验及其数据分析热电阻是一种常用的测量温度的电阻元件,它的电阻值随着温度的变化而变化。
在这个实验中,我们将使用一个热电阻传感器来测量不同温度下的电阻值,并通过数据分析来研究它的测温特性。
一、实验原理热电阻的电阻值随温度的变化可以用以下公式表示:R = R0(1 + αΔT)其中,R0是热电阻在参考温度下的电阻值,α是热电阻的温度系数,ΔT是热电阻测量温度与参考温度之间的温度差。
1. 将热电阻传感器放置在测试温度下,等待传感器温度稳定。
2. 记录热电阻传感器的电阻值和温度。
3. 重复第1和第2步,直到测量到足够多的数据点。
4. 通过上述公式计算热电阻的温度系数和参考温度。
二、实验步骤材料:热电阻传感器、实验仪器(示波器、数字万用表等)、恒温水浴装置、温度计、冰水等。
三、数据分析通过实验数据可以得到不同温度下的热电阻的电阻值,因此可以计算出热电阻的温度系数和参考温度。
1. 计算温度系数以热电阻在冰水中的数据为例,假设R0为100Ω,测量得到的电阻值和温度如下:温度(℃)电阻(Ω)0 95.60 95.80 95.60 95.70 95.60 95.70 95.60 95.70 95.60 95.8计算得到平均电阻值为95.69Ω,温度差ΔT为0℃,所以:α = (95.69 - 100)/100×0 = -0.031以实验数据为例,热电阻在不同温度下的电阻-温度关系如下:通过对上述数据进行拟合,可以得到以下曲线:根据以上曲线,可以得到热电阻的参考温度为21.7℃。
四、实验结论1. 热电阻的电阻值随温度的变化呈线性关系,可以通过计算温度系数来确定它的线性关系。
3. 热电阻的温度系数和参考温度对测量温度的准确性有一定影响,需要根据实际应用场景来确定合适的参考温度和温度系数。
(完整版)热敏电阻温度特性的测量
实验十二 热敏电阻温度特性的测量[实验目的]1。
测量热敏电阻的温度特性2.掌握箱式电桥的使用3。
学习用曲线改直的方法处理数据[教学方法]采用讨论式,提案式教学方法[实验原理]半导体热敏电阻与热电阻相比具有灵敏度高、体积小、反应快等优点。
大多数热敏电阻具有负的温度特性,称为NTC 型热敏电阻,其阻值与温度的关系可表示为 ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=0011T T B T T eR R (1) 式中,0T R 和T R 分别是温度)(0K T 和)(K T 时的阻值;T 和0T 是开尔文温标;B 是材料常数,单位是K 。
也有些热敏电阻具有正的温度特性,称为PTC 型热敏电阻,其阻值与温度的关系可表示为)(00T T B T T e R R -=,热敏电阻的主要性能指标是:(1)标称值H R 是指25℃时的阻值.(2)温度系数T α.定义为温度变化一度时阻值的变化量与该温度下阻值之比dTdR R T T ⋅=1α (3) 将式(2)代入式(3),得2TB T -=α (4) T α不仅与材料常数有关,还与温度有关,低温段比高温段更灵敏。
如果不作特殊说明,是指K T 293=时的T α。
材质不同,T α也有很大差别,大约为(-3~-6)×10—2/K ,它比热电阻的T α高出10倍左右。
图1是CU 电阻和某一负温度系数热敏电阻的温度特性曲线。
热敏电阻的缺点是非线性严重,元件的稳定性较差。
(3)材料常数B 是与材质有关的常数,对NTC 型热敏电阻来说,B 值约为1500—6000K.(2)式两边取对数,得⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+=011ln ln 0T T B R R T T (5) 令x T A T B R y R T T ==-=1,ln ,ln 00则(5)式变为Bx A y +=(6)[实验任务]1。
测绘NTC 热敏电阻的温度特性曲线2.绘制T R T 1ln -图,由图求出材料常数B3。
计算温度系数T α[数据处理]中值点(094.7,1097.23-⨯))000.6,1069.2(31-⨯M)333.8,1027.3(32-⨯M)(1002.410)69.227.3(000.6333.8331212K x x y y B ⨯=⨯--=--=-由于不作特殊说明,T α指293K 时的温度系数 所以)(1069.42931002.412232--⨯-=⨯-=-=K T B T α[预习思考题]1。
热敏电阻演示实验和热电偶测温性能能实验
《传感器与检测技术》热敏电阻演示实验/热电偶测温性能能实验报告课程名称:传感器与检测技术实验类型:验证型实验项目名称:热敏电阻演示实验/热电偶测温性能能实验热敏电阻演示实验一、实验目的:了解NTC 热敏电阻现象。
二、基本原理:热敏电阻分成两类:PTC 热敏电阻(正温度系数)与NTC 热敏电阻(负温度系数)。
一般NTC 热敏电阻测量范围较宽,主要用于温度测量;而PTC 突变型热敏电阻的温度范围较窄,一般用于恒温加热控制或温度开关,有些功率PTC 也作为发热元件用。
PTC 缓变型热敏电阻可用于温度补偿或作温度测量。
一般的NTC 热敏电阻测温范围为:-50ºC — +300ºC。
热敏电阻具有体积小、重量轻、热惯性小、工作寿命长、价格便宜,并且本身阻值大,不需要考虑引线长度带来的误差,适用于远距离传输等优点。
但热敏电阻也有:非线性大、稳定性差、有老化现象、误差较大、一致性差等缺点。
一般只适于低精度的温度测量。
三、需用器件与单元:加热器、热敏电阻、可调直流稳压电源、+15V 不可调直流稳压电源、电压/频率表、主、副电源、液晶温度表。
四、实验步骤:1、了解热敏电阻在实验仪的所在位置及符号,它是一个蓝色或棕色元件,封装在双平行梁上片梁的表面。
2、将电压/频率表量程切换开关置2V 档,可调直流稳压电源调至±2V 档,根据图8-1 接线,检测无误后开启主、副电源,调整W1 电位器,使电压/频率表显示为100mV 左右,记录为室温时的V1。
图8-1 热敏电阻实验原理示意图3、将+15V 电源接入加热器上端,下端接地,打开加热器开关,打开液晶温度表观察温度变化,观察电压表的读数变化,电压表的输入电压:4、由此可见,当温度时,R t 阻值,V1 。
5、实验完毕,关闭主、副电源,各旋钮置初始位置。
五、思考题:如果你手上有这样一个热敏电阻,想把它作为一个0~50ºC 的温度测量电路,你认为该怎样实现?热电偶测温性能实验一、实验目的:了解热电偶测量温度的性能与应用范围。
Pt100热电阻测温实验报告
的斜率代替,因此可得
5、迟滞误差
8.6675 − 0.2806 K = 95 − 50 = 0.186376 mv/℃
迟滞指正反行程中输出—输入特性曲线的不重合程度,用最大输出差值
∆max 与满量程输出������������������的百分比来表示,即
δH
=
±
1 2
·
∆������������������ ������������������
60
60
60
60
∑ ������������ = 4350 , ∑ ������������ = 268.44 , ∑ ������������������������ = 21768.3 , ∑ ������������2 = 54625
������=1
������=1
������=1
������=1
所示。
图 1 Pt100 测温模块输出-输入校准曲线
电压/mv
9.00
8.50
8.00
7.50
7.00
6.50
6.00
5.50
5.00
4.50
4.00
3.50
3.00
2.50
2.00
1.50
1.00
0.50
0.00
50
55
60
1正行程
1反行程
65
70
75
80
85
温度/℃
2正行程
2反行程
3正行程
90
95
0.08
95
0.08
0.18
0.19
△max
0.38
-0.54
0.39
热电阻测温特性实验及其数据分析
实验二热电阻测温特性实验1 实验目的了解热电阻的特性与应用。
2 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,铂电阻在0~630.74℃以内,电阻Rt与温度t的关系为Rt = R0(1 + αt + βt2),其中R0是温度为0 °C时的电阻。
本实验R0 = 100 Ω,α= 3.9684×10−2°C−1,β= −5.847×10−7°C−2,铂电阻使用三引线,其中一端接二根引线,主要为消除引线电阻对测量的影响。
3 需用器件与单元加热源、K 型热电偶、Pt100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。
4 实验步骤4.1 差动放大器调零将实验模板调节增益电位器RW2顺时针调节大致到中间位置,将±15V电源及地从主控箱接入模板,检查无误后,合上主控箱电源开关,进行差动放大器调零。
4.2 将K 型热电偶插入到热源孔,将自由端按极性正确接至主控板上,用于温度设定。
4.3 将Pt100铂电阻引线接入Rt端的a、b 上。
Pt100三根线中,其中两根线为铂电阻的一端。
采用三线制的第一对称接法将Pt100接入电桥,这样Rt、R3和Rl、RWl、R4并联组成单臂电桥,见图2.2。
4.4 在端点a 与地之间加直流源4V,合上主控箱电源开关,调RW1使Vi输出为零,即桥路输出为零(平衡)。
然后将Pt100热电阻探头插入到热源孔。
4.5 按Δt = 5℃进行升温,温度稳定后,读取数显表值,将结果填入表2.1。
实验结束后将温度控制器温度设定为零,关闭电源开关。
表2.1 铂电阻热电势与温度值t(℃) 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 u/mv -8.6 -2.4 -4.3 -0.9 6.2 11.7 16.9 20.4 24.8 29.05 思考题5.1 根据表2.1值计算温度测量系统的灵敏度,S =∆uO/∆t(∆uO输出电压变化量,∆t温度变化量);及其非线性误差。
热电阻测温特性实验及其数据分析
热电阻测温特性实验及其数据分析热电阻测温特性实验是研究热电阻温度计的实验之一,它主要探究热电阻的电阻值与温度之间的关系。
在这个实验中,我们通常会使用热电阻温度计来测量不同温度下的电阻值,并通过对这些数据的分析,得出热电阻的测温特性。
一、实验准备在实验前,我们需要准备以下设备和材料:1.热电阻温度计2.恒温水槽3.数字万用表4.电脑或数据采集器5.实验数据处理软件二、实验步骤1.将热电阻温度计置于恒温水槽中,确保水槽温度稳定。
2.将数字万用表与热电阻温度计连接,测量其在不同温度下的电阻值。
3.将测量数据记录在实验记录表中。
4.通过电脑或数据采集器将测量数据传输到实验数据处理软件中。
5.利用实验数据处理软件对数据进行处理和分析。
三、数据分析在数据分析阶段,我们需要对实验中得到的电阻值和温度之间的关系进行拟合,得出热电阻的测温特性。
以下是一种常见的拟合方法:1.将实验数据以温度为横坐标,电阻值为纵坐标绘制成散点图。
2.对散点图进行线性拟合,得出电阻值与温度之间的线性关系式。
如果拟合结果不符合线性关系,可以采用多项式拟合或者指数拟合等方法。
3.根据拟合结果计算出测温系数和测温误差等参数。
测温系数是指温度每升高1℃,热电阻电阻值的增加量,测温误差是指实际温度与测量温度之间的最大偏差。
4.对实验结果进行分析和讨论。
如果测温误差在可接受范围内,则认为该热电阻温度计可以用于实际测温;如果测温误差较大,则需要对实验过程进行检查和分析,找出误差产生的原因并重新进行实验。
四、结论总结通过热电阻测温特性实验及其数据分析,我们可以得出以下结论:1.热电阻温度计的电阻值与温度之间存在一定的关系,可以通过实验得出其测温特性。
2.在实验过程中要保证恒温水槽的温度稳定,避免温度波动对测量结果的影响。
3.通过线性拟合、多项式拟合或指数拟合等方法可以得出热电阻的测温特性方程,并计算出测温系数和测温误差等参数。
4.根据分析结果可以判断该热电阻温度计是否适用于实际测温,并对测温误差较大的情况进行分析和讨论。
热电阻测温特性实验及其数据分析
热电阻测温特性实验及其数据分析1.实验目的热电阻是一种常见的温度传感器,本实验旨在通过实验测量研究热电阻的温度特性,并分析数据得出相关的线性关系。
2.实验原理热电阻的温度特性是指其电阻值随温度的变化关系。
一般情况下,热电阻的电阻值随温度的升高而增加,这种关系可以通过线性化公式R=R0(1+α(T-T0))来描述,其中R为热电阻的电阻值,R0为参考温度T0下的电阻值,T为待测温度,α为温度系数。
3.实验设备和材料1)热电阻传感器2)温度控制器3)数显万用表4)电源5)连接电缆4.实验步骤1)将热电阻传感器连接到温度控制器,确保传感器固定在恒温槽内。
2)将温度控制器与电源连接,设置控制器的温度范围。
3)打开电源,设置温度控制器达到稳定状态。
4)使用数显万用表测量热电阻的电阻值,并记录下相应的温度值。
5)调节温度控制器,分别取多组数据,包括不同温度下的电阻值。
5.数据分析1)将实验数据记录在数据表格中,并绘制电阻值-温度的散点图。
2)根据散点图,使用线性回归分析方法,拟合出最佳的线性关系曲线,得到回归方程。
3)根据回归方程,计算出热电阻的温度系数α。
4)将拟合曲线与实验数据进行比较,评估拟合程度的好坏。
5)根据实验和分析结果,分析热电阻的温度特性,探讨实验误差和改进方向。
6.实验注意事项1)在进行实验时,注意安全操作,避免电源和设备的故障。
2)保持实验环境的稳定,减小外界温度对实验结果的影响。
3)实验过程中要仔细操作,减小仪器误差,确保数据的准确性。
4)实验结束后,注意清理和归位实验设备,保持实验室的整洁。
通过以上实验步骤和数据分析,我们可以得到热电阻的温度特性,并通过线性回归分析得到热电阻的温度系数。
这些结果对于温度测量和控制方面有着重要的应用价值。
同时,我们也可以通过分析实验误差和改进方向,提高实验的准确性和可靠性。
实验 Pt100热电阻测温特性实验
实验 Pt100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,铂电阻在0-630、74C以内,电阻Rt与温度t的关系为:Rt =R0(1+At+Bt2)R0系温度为0C时的铂热电阻的电阻值。
本实验R0=100C,A=3、9080210-3 C-1B=-5、10-7 C-2,铂电阻现是三线连接,其中一端接两根引线主要是为了消除引线电阻对测量的影响。
三、需用器件与单元:K型热电偶、Pt100热电阻、温度测量控制仪、温度传感器实验模块、数显单元(主控台电压表)、万用表、直流稳压电源15V 和2V。
四、实验步骤:1、差动电路调零接主控箱电源输出接主控箱数显表 Vi 地2V 图11-5 热电阻测温特性实验将温度测量控制仪上的220V电源线插入主控箱两侧配备的220V控制电源插座上。
首先对温度传感器实验模块的三运放测量电路和后续的反相放大电路调零。
具体方法是把R5和R6的两个输入点短接并接地,然后调节Rw2使V01的输出电压为零,再调节Rw3,使V02的输出电压为零,此后Rw2和Rw3不再调节。
2、温控仪表的使用注意:首先根据温控仪表型号,仔细阅读“温控仪表操作说明”,(见附录一)学会基本参数设定(出厂时已设定完毕)。
3、热电偶的安装选择控制方式为内控方式,将K型热电偶温度感应探头插入“YL系列温度测量控制仪”的上方两个传感器放置孔中的一个。
将K型热电偶自由端引线插入“YL系列温度测量控制仪”正前方面板的的“传感器”插孔中,红线为正极。
4、热电阻的安装及室温调零将Pt100铂电阻三根引线引入“Rt”输入的a、b上:用万用表欧姆档测出Pt100三根引线中短接的两根线(蓝色和黑色)接b端,红色接a端。
这样Rt(Pt100)与R3、R1、Rw1、R4组成直流电桥,是一种单臂电桥工作形式。
PT100 铂热电阻测温实验
实验二十四 PT100 铂热电阻测温实验实验知识储备1.铂热电阻工作原理铂热电阻元件作为一种温度传感器,其工作原理是在温度作用下,铂电阻丝的电阻值随着温度的变化而变化。
温度和电阻的关系接近于线性关系,偏差极小且随着时间的增长,偏差可以忽略,具有可靠性好、热响应时间短等优点,且电气性能稳定。
铂热电阻是一种精确、灵敏、稳定的温度传感器。
铂热电阻元件是用微型陶瓷管、孔内装绕制好的铂热电阻丝脱胎线圈制成感温元件,由于感温元件可以做得相当小,因此它可以制成各种微型温度传感器探头。
可用于-200~+420℃范围内的温度。
2.PT100 设计参数PT100 铂电阻A 级在0℃时的电阻值R0=100±0.06 Ω;B 级R0=100±0.12 Ω,PT100铂热电阻各种温度对应阻值见分度表23-1。
PT100R 允许通过的最大测量电流为5mA,由此产生的温升不大于0.3℃。
设计时PT100上通过电流不能大于5mA。
图2-1-1铂电阻的温度特性实验目的1.通过自行设计热电阻测温实验方案,加深对温度传感器工作原理的理解。
2.掌握测量温度的电路设计和误差分析方法。
实验内容1.设计PT100 铂热电阻测温实验电路方案;2.测量PT100 的温度与电压关系,要求测温范围为:室温~65℃;温度测量精度:±2℃;输出电压≤4V,输出以电压V方式记录。
3.通过测量值进行误差分析。
实验步骤1、完成系统方案设计;实验方案初步设定为如下:图2-实验方案电路图电阻阻值计算:考虑图中电路,当铂电阻变化ΔR时,电桥电压:ΔU=E2−R3ER3+R0+ΔR0=EΔR02(R3+R0+ΔR0),只有当R3取很大时才能保持线性。
故取R3为350欧姆,R1和R2以及电位器选用仪器上的变阻器,通过调整使节点1和节点2对应的电压差为零,这样当铂电阻受温度的影响发生变化时就会引起节点间的电压差,在实验时,考虑到差动放大器可以临时调节放大倍数,所以此处放大器只作为更进一步调节的备用元件。
热电阻测温实训总结报告
一、实验背景热电阻测温是一种常见的温度测量方法,具有精度高、稳定性好、响应速度快等优点。
在工业生产、科学研究等领域,热电阻测温技术得到了广泛应用。
为了提高学生的实际操作能力,加深对热电阻测温原理和技术的理解,我们进行了为期一周的热电阻测温实训。
二、实验目的1. 理解热电阻测温的基本原理和测量方法;2. 掌握热电阻测温仪器的使用和调试技巧;3. 培养学生的实际操作能力和团队合作精神;4. 提高学生对热电阻测温技术的认识,为今后从事相关工作奠定基础。
三、实验内容1. 热电阻测温原理讲解:介绍热电阻测温的基本原理、热电阻材料、分度表等知识。
2. 热电阻测温仪器使用:讲解热电阻测温仪器的使用方法和操作步骤,包括仪器预热、测量对象连接、数据读取等。
3. 实验操作:学生分组进行实验操作,测量不同温度下的电阻值,并与理论值进行对比分析。
4. 误差分析:分析实验过程中可能出现的误差,如系统误差、随机误差等,并提出相应的解决方案。
5. 实验报告撰写:根据实验结果,撰写实验报告,总结实验过程中的心得体会。
四、实验结果与分析1. 实验结果在本次实训中,学生成功完成了热电阻测温实验,测量了不同温度下的电阻值,并与理论值进行了对比。
实验结果显示,在实际操作过程中,测量结果与理论值基本一致,误差在可接受范围内。
2. 误差分析(1)系统误差:主要来源于仪器本身的精度和测量方法。
在实验过程中,我们采取了以下措施降低系统误差:① 选用高精度的热电阻测温仪器;② 严格按照操作规程进行实验,确保仪器正常工作;③ 校准仪器,减小系统误差。
(2)随机误差:主要来源于实验操作、环境因素等。
在实验过程中,我们采取了以下措施降低随机误差:① 加强实验操作规范,提高实验人员的操作技能;②在实验过程中,尽量保持环境温度稳定;③ 重复实验,取平均值减小随机误差。
五、实验总结1. 通过本次实训,学生对热电阻测温的基本原理和测量方法有了更深入的了解,提高了实际操作能力。
热电阻实验报告
热电阻实验报告热电阻实验报告引言:热电阻是一种常用的温度测量元件,利用材料的温度与电阻之间的关系进行测量。
本实验旨在通过对热电阻的实际测量,验证热电阻的工作原理,并探究其在温度测量中的应用。
实验装置:本实验所用的装置主要包括一个热电阻元件、一个恒温水槽、一个数字温度计、一个恒流源和一个数字电压表。
实验步骤:1. 将热电阻元件安装在恒温水槽中,并将其与数字温度计相连。
2. 将恒流源与热电阻元件相连,设定电流大小,并将数字电压表与热电阻元件并联。
3. 开启恒温水槽,使其保持恒定的温度。
4. 通过调节恒流源的电流大小,记录下不同温度下的电压值。
5. 根据实验数据绘制电压-温度曲线,并进行数据分析。
实验结果:通过实验测量,得到了一组电压-温度的数据,根据这些数据绘制出了电压-温度曲线。
曲线的形状与理论预期相符,验证了热电阻的工作原理。
同时,根据曲线可以得出热电阻的灵敏度,即单位温度变化引起的电压变化大小。
该灵敏度可以用于后续的温度测量。
讨论与分析:在本实验中,我们使用了热电阻元件作为温度测量的传感器。
热电阻的工作原理是基于材料的电阻与温度之间的关系。
当温度升高时,材料的电阻也会随之增加。
通过测量热电阻元件的电阻变化,我们可以间接地得知温度的变化。
热电阻的优点之一是其较高的测量精度。
由于电阻与温度之间的关系是连续的,因此可以通过对电阻的测量来获得较为准确的温度值。
此外,热电阻还具有较好的线性特性,使得其在温度测量中更加可靠。
然而,热电阻也存在一些局限性。
首先,热电阻的响应速度相对较慢,不适用于对温度变化较快的场景。
其次,热电阻的灵敏度较低,对于微小温度变化的测量可能不够精确。
因此,在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的温度测量元件。
结论:通过本实验,我们验证了热电阻的工作原理,并探究了其在温度测量中的应用。
热电阻作为一种常用的温度测量元件,具有较高的测量精度和较好的线性特性。
然而,其响应速度较慢且灵敏度较低,需要根据具体需求进行选择。
pt热电阻测温实验
实验三十四 Pt热电阻测温实验一 实验目的了解热电阻的特性与应用。
二 基本原理利用倒替电阻随温度变化这一特性,热电阻用于测量时,要求其材料电阻温度系数大,而稳定,电阻率高,带扭转与温度之间最好有线性关系。
常用铂电阻和铜电阻,铂电阻在0—630.74℃以内,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。
本实验R0=100℃。
A=3.9684×10-2/℃,B=-5.0847×10-7/℃2,铂电阻内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。
三 需用器件与单元P t100铂电阻(温度模板上)、1A恒流源、温度控制单元(温控器——、温度传感器实验摸班、数显单元、万用表。
四 实验步骤1. 将温度模块中的实验P t100接入a、b间,把b、c连接起来,这样,R1、R2、R3、R4、R W1、P t100就组成了一种直流单臂电桥,再把R W2逆时针旋到底(增益最小)。
2. 把温度模块的±15V和主控箱的±15V输出连接起来,差动放大器的V0与主控箱的电压表相连,再将差动放大器的输入端与地短接,调节R W3使差动放大器的输出为零。
3. 按图1连接好线,在端点a与地之间加+5V的直流电源,按图5—1将电桥的输出与差动放大器相连,温度控制起的SV窗口设定为50℃(设置方法见附录2)。
然后调节R W1使电桥平衡,即使差动放大的输出为零。
图1 Pt100热电阻测温实验接线图在50℃的基础上,以后每隔5℃设定一次,即△t4.=5℃,读取数显表值,将结果填如下表。
表1T(℃)V(mV)5. 根据上表计算P t100的非线性误差.五 实验注意事项加热器温度不能加热到120℃以上,否求选用热电阻?1. 根据书眼所得的数据,做出传感器的二乘法做拟合直线,计算该传感器得非2.传感器有哪些优缺点。
热电阻测温实验报告
热电阻测温实验报告热电阻测温实验报告引言:温度是一个在日常生活和科学研究中非常重要的物理量。
准确测量温度对于工业生产、医学诊断、环境监测等方面都至关重要。
在这个实验中,我们将使用热电阻来测量温度,并研究其原理和应用。
实验目的:1. 了解热电阻的基本原理和工作原理;2. 掌握使用热电阻测温的方法和技巧;3. 研究热电阻的特性曲线,探索其在不同温度下的响应。
实验器材和方法:1. 实验器材:热电阻、温度控制装置、数字温度计、电压表、电流表、电源等;2. 实验方法:a. 将热电阻连接到电路中,确保电路连接正确;b. 设置温度控制装置的温度,并等待温度稳定;c. 使用数字温度计测量温度,同时记录热电阻的电阻值;d. 改变温度控制装置的温度,重复步骤c,记录多组数据;e. 根据测得的数据,绘制热电阻的特性曲线。
实验结果与分析:通过实验,我们得到了一组热电阻在不同温度下的电阻值数据,并绘制成特性曲线。
从曲线上可以看出,热电阻的电阻值随着温度的升高而增加,呈现出一定的线性关系。
这是因为热电阻的电阻值与其材料的电阻温度系数有关,随着温度的升高,材料的电阻温度系数导致电阻值增加。
根据测得的数据,我们还可以计算出热电阻的温度系数。
通过选择两个温度点,计算出其对应的电阻值和温度差,并代入公式中,可以得到热电阻的温度系数。
这个系数可以用来校正热电阻的测温误差,提高测温的准确性。
除了测量温度,热电阻还可以用于温度控制。
通过将热电阻连接到温度控制装置中,可以实现对温度的精确控制。
当温度超过设定值时,热电阻的电阻值会发生变化,从而改变电路中的电流和电压,进而控制温度的升降。
这种温度控制方法在实际应用中具有广泛的应用前景。
实验结论:通过本次实验,我们深入了解了热电阻的原理和应用。
热电阻可以通过测量其电阻值来间接测量温度,具有简单、精确、稳定的特点。
热电阻的特性曲线可以帮助我们了解其响应特性和温度系数。
此外,热电阻还可以用于温度控制,具有广泛的应用前景。
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实验三热电阻测温性能实验
1.实验目的:了解热电阻和热电偶测量温度的特性与应用。
2.基本原理:
热电阻测温原理: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。
常用的热电阻有铂电阻和铜电阻。
铂电阻在0-630.74℃以内测温时,电阻Rt与温度t的关系为:Rt=Ro (1+At+Bt2),其中,Ro是温度为0℃时的电阻。
本实验Ro=100Ω。
A=3.9684×10-2/℃,B=-5.847×10-7/℃2,铂电阻采用三线连接,其中一端接二根引线主要为消除引线电阻对测量的影响。
热电偶测温原理:两种不同的导体或半导体组成闭合回路,当两接点分别置于两不同温度时,在回路中就会产生热电势,形成回路电流。
这种现象就是热电效应。
热电偶就是基于热电效应工作的。
温度高的接点就是工作端,将其置于被测温度场配以相应电路就可间接测得被测温度值。
3.需用器件与单元:
①CSY-2000控制台上的:mV表、温度控制仪、直流稳压源+2V,+5V;②实验桌上的:温度源、热电偶(K型或E型)、Pt100热电阻、万用表、温度传感器实验模板、连接导线。
4.实验步骤及说明:
(1)设置温度控制仪的各项参数并测量环境温度:用万用表欧姆档测出Pt100热电阻三根线,并将它的三个端点与主控台上的Pt100三个端点相连(一一对应)。
打开主控台上的电源开关、温度开关,温度控制仪开始工作。
根据附录一的说明,按下表设定温度控制仪的某些参数值,其余参数按附录一设置。
参数设置完成后,PV显示的温度即为环境温度,记录到表4-1中。
注意:测量环境温度时,热电阻不要插入温度源。
(2)连接电路:关闭主控台上的温度开关、电源开关,开始连接电路。
将温度源上的Pt100三个端点与主控台上的Pt100三个端点相连(一一对应),作为标准温度读数。
将温度源上的风扇电源24V与主控台上风扇源的24V相连。
将主控台稳压电源“+5V”与mV表的“+5V”相连,“-”与“-”相连(注意极性不要接错)。
将热电偶(K型或E型)两端导线连接到主控台上的mV表输入端。
用万用表欧姆档测出Pt100三根线,其中短接的二根线都接到温度传感器实验模板的b端,另一根接到a端(参见下图,R t两端的a、b),并在端点a与地之间加直流源2V这样Rt与R3、R1、Rw1、R4组成平衡电桥。
图1 铂电阻测温特性实验
(3)调整零点:打开主控台上的电源开关,若mV表不为零,则存在初始偏差,记录此时的数值到表4-1。
用万用表测量上图中的△U,调RW1使电桥平衡即△U=0mV。
注意:此时,热电偶和热电阻都不要插入温度源。
(4)热电偶和热电阻的测温性能测定:把热电偶和热电阻同时插入到温度源测点上,打开主控台上的温度电源开关。
手动操作温度控制仪,使温度源温度稳定到40℃,记录mV表读数和万用表读出的△U。
温度每增加5℃记录一次。
(5)测量完成后,关上主控台上的温度开关、电源开关,拔下连接导线。
如果此时温度源温度大于40℃,则将温度源上的风扇电源24V连接到主控台上的24V稳压电源上,让风扇运转。
表1-1数据记录表
①测量值(PV)显示器(红)③指示灯
·显示测量值(PV)自整定指示灯(AT 绿)工作时闪烁
·显示参数名称控制输出指示灯(OUT)(绿)
·测量回路异常表示OUT:控制输出,工作时点亮
②设定值(SV)显示器(绿)报警输出指示灯(ALM1)
·显示设定值(SV)ALM1:第一报警输出时点亮
·显示参数内容
④设定键(SET)⑤减数键(∨)
·SV设定:按SET键,PV显示器显示SP,SV显
示器个位小数点闪烁,可用其余二键修改,按·在参数设定状态下,作减数键
SET键确认并返回至正常显示,如果超过20秒⑥加数键(∧)
无键动作,则自动返回至正常显示.
·按住SET键超过3秒或按s ET三秒或同时按住·在参数设定状态下,作加数键
SET+▲即可进入二级菜单,至操作流程完毕后
自动退出.。