温度的电测法-热电偶的定标和测温.
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。
热电偶温度测量方法
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热电偶温度测量方法
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二、热电偶的基本定律
在使用热电偶测量温度时，还需要应用关于 热电偶的三条基本定律，它们已由实验所确 立.
1．均质导体定律 2．中间导体定律 3．连接温度定律
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热电偶温度测量方法
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1．均质导体定律
由一种均质导体(或半导体)组成的闭合回路，不论 导体(半导体)的截面积如何以及各处的温度分布如 何，都不能产生热电势。
第四节热电偶的校验
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热电偶温度测量方法
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第一节 热电现象和 关于热电偶的基本定律
热电偶温度计由热电偶、电测仪表和连接导线组成。
测量100～1600℃温度
较高准确度
温度信号转变成电信号，便于信号的远传和实现多点切换测 量
在工业生产和科学研究领域中被广泛用于测量温度。
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如导体A和B相接触，接点温度为t则 接点处的接触电势的形式只与A和B 的性质有关
热电偶温度测量方法
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热电势
一个由A、B两种均匀
导体组成的热电偶， 当两个接点温度分别 时，按顺时针取向， 热电偶产生的热电势 为温差电势和接触电 势之和。
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热电偶测量温度的工作原理
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热电偶温度测量方法
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温差电势(汤姆逊电势)
是一根导体上因两端温度不同而 产生的热电动势。
当同一导体的两端温度不同时， 高温端的电子能量比低温端的电 子能量大，因而从高温端跑到低 温端的电子数比从低温端跑到高 温端的要多
热电偶温度测量方法
热电偶温度测量方法1、补偿导线在一定温度范围内，与配用热电偶的热电特性相同的一对带有绝缘层的导线称为补偿导线。
若与所配用的热电偶正确连接，其作用是将热电偶的参比端延伸到远离热源或环境温度较恒定的地方。
使用补偿导线的优点：①改善热电偶测温线路的机械与物理性能，采用多股或小直径补偿导线可提高线路的挠性，接线方便，也可以调节线路的电阻或屏蔽外界干扰；②降低测量线路的成本。
当热电偶与仪表的距离很远时，可用贱金属补偿型补偿导线代替贵金属热电偶。
在现场测温中，补偿导线除了可以延长热电偶参比端，节省贵金属材料外，若采用多股补偿导线，还便于安装与铺设；用直径粗、电导系数大的补偿导线，还可减少测量回路电阻。
采用补偿导线虽有许多优点，但必须掌握它的特点，否则，不仅不能补偿参比端温度的影响，反而会增加测温误差。
补偿导线的特点是：在一定温度范围内，其热电性能与热电偶基本一致。
它的作用只是把热电偶的参比端移至离热源较远或环境温度恒定的地方，但不能消除参比端不为0℃的影响，所以，仍须将参比端的温度修正到0℃。
补偿导线使用时的注意事项如下：①各种补偿导线只能与相应型号的热电偶匹配使用；连接时，切勿将补偿导线极性接反；②补偿导线与热电偶连接点的温度，不得超过规定的使用温度范围，通常接点温度在100 ℃以下，耐热用补偿导线可达200℃；③由于补偿导线与电极材料通常并不完全相同，因此两连接点温度必须相同，否则会产生附加电势、引入误差；④在需高精度测温场合，处理测量结果时应加上补偿导线的修正值，以保证测量精度。
2、参比端处理我们经常使用的热电偶分度表，都是以热电偶参比端为0℃条件下制作的。
在实验室条件下可采取诸如在保温瓶内盛满冰水混合物（最好用蒸馏水及用蒸馏水制成的冰），并且，保温瓶内要有足够数量的冰块，保证参比端为0℃（值得注意的是，冰水混合物并不一定就是0℃，只有在冰水两相界面处才是0℃）。
或利用半导体制冷的原理制成的电子式恒温槽使参比端温度保持在0℃。
热电偶的使用方法及校准步骤
热电偶的使用方法及校准步骤热电偶作为一种常用的温度测量仪器，广泛应用于工业生产、科研实验、医疗设备等领域。
它通过测量两个不同金属导线的温差来确定温度，具有测量范围广、响应速度快、稳定性高等优点。
下面将介绍热电偶的使用方法及校准步骤。
首先，我们需要了解热电偶的构成和工作原理。
热电偶由两个不同金属导线（通常为铂-铑导线）组成，两个导线的接点形成了一个测量点，该测量点可以暴露在需要测温的环境中。
当温度发生变化时，两个导线之间产生的温差会引起热电势的变化，根据热电势的变化可以确定温度值。
在使用热电偶之前，我们需要将其连接到测温设备上。
连接时要确保导线接触紧密，并避免出现接触不良或短路等情况，这样可以保证温度测量的准确性。
同时，要将热电偶的冷端（即导线的另一端）与冷源连接，以确保冷端温度的稳定。
在实际应用中，我们需要注意保护热电偶的接触点，以免受到撞击或腐蚀等影响。
此外，应尽量避免在高温或强电磁场等环境中使用热电偶，以免损坏或影响测温的准确性。
热电偶的校准是保证测温准确性的重要步骤。
校准过程中，我们通常需要使用标准温度源，通过比较热电偶测得的温度值和标准温度源给出的温度值，确定热电偶的测量误差。
校准步骤如下：1. 准备标准温度源和测温设备。
标准温度源可以是精确的温度计或已知温度的环境，测温设备可以是多功能温度计或专用仪表。
2. 将热电偶和温度计连接在一起，保证连接牢固，并确认设备处于正常工作状态。
3. 将标准温度源的温度值设置为目标校准温度。
待温度稳定后，记录标准温度源给出的温度值。
4. 同时记录热电偶给出的温度值，注意确保测量过程中的稳定性。
可以多次测量并取平均值，以提高准确性。
5. 比较热电偶测量值和标准温度源的给出值，计算出测量误差。
6. 如果测量误差较大，可以进行校准调整。
校准调整的方法有两种：一种是调整温度计的零点偏差，即将测得的温度值与标准温度源的值进行对比，修正零点误差；另一种是调整温度计的灵敏度，即通过控制热电偶输入电压或电流大小来修正温度计的灵敏度。
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。
《热电偶温度测量》课件
随着环保意识的提高，热电偶温度测量技术也在不断改进以降低对环境的影响。
详细描述
传统的热电偶温度测量技术中使用的某些材料可能对环境造成一定的影响，因此需要寻找环保型的替 代材料。同时，优化制造工艺和降低能耗也是当前研究的重点，以实现绿色、可持续的发展。
THANKS 感谢观看
热电偶的测量精度高、稳定性好 、响应速度快，因此在工业生产
和科学实验中得到广泛应用。
热电偶的种类与选择
热电偶有多种类型，如K型、J型、T 型等，每种类型都有不同的特点和适 用范围。
例如，K型热电偶适合测量0~1300℃ 的温度范围，J型热电偶适合测量200~1300℃的温度范围。
选择热电偶时需要考虑测量温度范围 、精度要求、使用环境等因素。
热电偶测量技术的智能化发展
总结词
智能化技术为热电偶温度测量提供了更高效、更便捷的解决 方案，提高了测温的自动化和智能化水平。
详细描述
现代的热电偶温度测量技术结合了人工智能、物联网等技术 ，可以实现远程监控、实时数据传输、自动报警等功能，大 大提高了测温的效率和准确性。
热电偶测量技术的环保要求与改进
热电偶的应用场景
热电偶广泛应用于工业生产中 的温度测量和控制，如钢铁、 石油、化工等领域。
在科学研究领域，热电偶也被 用于高温超导材料、新能源材 料等的研究。
此外，热电偶还可以用于家用 电器、医疗器械等领域的温度 监测和控制。
02 热电偶的工作原理
塞贝克效应
塞贝克效应
01
当两种不同导体A和B组成的回路，如果两结点温度不同，则回
将计量器具与标准器直接进行比 较，以确定计量器具的误差。
传递比较法
将计量器具与标准器进行比较， 再通过一系列传递标准进行比较
温度的电测法热电偶的定标和测温课件
可靠性保障
采用多重修正措施，确保热电偶在长时间使用过程中的可靠 性。
CHAPTER 06
热电偶的发展趋势和前沿技术
新型热电偶材料的研发
要点一
总结词
研发具有高灵敏度、高稳定性、长寿命的新型热电偶材料 ，如碳纳米管、金属纳米线等，以满足复杂环境和高温高 压下的温度测量需求。
介绍热电偶测温的基本方法及 其优缺点
第三部分：热电偶的应用（30 分钟）
课程安排
介绍热电偶在工业生产和科学研 究中的应用
Байду номын сангаас
分析热电偶在不同领域中的应用 特点和优势
探讨热电偶未来的发展趋势和应 用前景
课程安排
第四部分：实验操作（30分钟） 指导学员进行热电偶的定标和测温实验操作
介绍实验目的、实验器材和实验步骤 分析实验数据，总结实验结果和应用技巧
熟悉热电偶在工业生产和科学 研究中的应用。
课程安排
第一部分：热电偶的 定标原理和方法（30 分钟）
讲解热电偶的定标原 理和方法
介绍热电偶的定标概 念和意义
课程安排
分析热电偶定标过程中的误差来源和修正方法 第二部分：热电偶测温的基本原理和方法（30分钟）
介绍热电偶测温的基本原理
课程安排
分析热电偶测温过程中的误差 来源和修正方法
采集数据
打开数据采集器，设置采样频率和采样时间，开始采集 热电偶的电输出数据和对应的时间值。
数据处理
将采集到的数据进行线性拟合，得到热电偶的电输出与 温度之间的比例关系。
定标方法的实际应用
工业生产中的温度监控
在工业生产过程中，需要对温度进行 精确控制，定标后的热电偶可以提供 准确的温度反馈，有助于提高生产效 率和产品质量。
实验N1__热电偶温差电动势的测量
实验N1 热电偶温差电动势的测量及标定【实验目的】1． 了解热电偶的工作原理。
2． 掌握热电偶的标定及测温方法。
【实验仪器】FB203型多挡恒流智能控温实验仪，深圳MASTECH 公司的MS8050型5-1/2位数字万用表，MS6501型数显温度计等。
【实验原理】1． 热电偶测温原理热电偶亦称温差电偶，是由A 、B 两种不同材料的金属丝的端点彼此紧密接触而组成的。
当两个接点处于不同温度时（如图1），在回路中就有直流电动势产生，该电动势称温差电动势或热电动势。
当组成热电偶的材料一定时，温差电动势E x 仅与两接点处的温度有关，并且两接点的温差在一定的范围内有如下近似关系式0()X E a t t ≈− （1）式中α称为温差电系数，对于不同金属组成的热电偶，α是不同的，其数值上等于两接点温度差为1 o C 时产生的电动势。
图1 图2实验室所用铜－康铜热电偶的在100℃时的温差电动势约为4.3mV ，可用5位半的数字万用表测量，精度可达到0.001mV 。
由于测量时需保证测量仪器的引入不影响热电偶原来的性质，例如不影响它在一定的温差t －t 0下应有的电动势E x 值。
要做到这一点，实验时应保证一定的条件。
在A 、B 两种金属之间插入第三种金属C 时，若它与A 、B 的两连接点处于同一温度t 0（图2），则该闭合回路的温差电动势与上述只有A 、B 两种金属组成回路时的数值完全相同。
所以，我们把A 、B 两根不同化学成分的金属丝的一端焊在一起，构成热电偶的热端（工作端）。
将另两端各与铜引线（即第三种金属C ）焊接，构成两个同温度（t 0）的冷端（自由端）。
铜引线与数字万用表相连，这样就组成一个热电偶温度计。
如图3所示。
通常将冷端置于冰水混合物中，保持t 0=0o C ，将热端置于待测温度处，即可测得相应的温差电动势，再根据事先校正好的曲线或数据来求出温度t 。
热电偶温度计的优点是热容量小，灵敏度高，反应迅速，测温范围广，还能直接把非电学量温度转化为电学量。
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。
三、实验设备1、位数字电压表 一个2、XCT-131动圈式温度指示调节仪 一个3、热源300w 一台4、热电偶EA-2 镍铬－铐铜 一支EU-2 镍铬－镍铝 一支5、冰点槽 一个6、接线板 一个7、自耦变压器 一台214四、测量线路和实验步骤（一）热电偶的焊接将一段镍铬－铐铜热电偶的线端用砂纸砂净，拧成螺状1-2圈，按图1-3连线，用碳棒尖去接触热电偶端点产生电弧，使二导体焊在一起，焊后应检查结点是否符合球状，光洁对称，否则应重焊。
热电偶的定标
热电偶的定标
热电偶是一种量测温度的传感器，广泛应用于工业界，它能够高效准确地量测温度。
热电偶在实际应用过程中，必须通过定标来确保其准确性。
那么，热电偶定标是如何进行的呢？
首先，在进行热电偶定标前，必须检查热电偶的性能，以确保其良好的工作状态。
通常情况下，热电偶的检测过程包括电气参数检查、温度测量范围检查、噪声测试、温度灵敏度检查、热漂移测试等，以确保热电偶具有良好的工作性能。
其次，在开始进行热电偶定标之前，必须准备使用定标仪进行定标的标准温度器，比如有色金属温度器、恒温比调温器、浸温比调温器等。
将热电偶和这些准备的标准温度器分别连接到定标仪，将热电偶的温度信号输入到定标仪中。
接下来，将标准温度器恒温温度调节到某一特定的温度，然后观察定标仪显示的温度值，如果热电偶的温度值与标准温度器的温度值相差不大，则表明热电偶已被准确定标，定标工作即可停止；如果热电偶与标准温度器的温度值相差较大，则表明热电偶尚未被准确定标，需要通过定标软件对热电偶进行调整，直到两者的温度值相差较小为止，此时定标工作即完成。
最后，在定标完成后，需要对热电偶进行检测，确认其定标是否正确，以及热电偶的性能是否正常。
常见的检测内容包括温度检查、噪声检查、灵敏度检查等等，以保证热电偶的准确性和可靠性。
总之，热电偶定标是一个复杂而繁琐的工作，定标前必须先进行
热电偶性能的检查，然后根据标准温度器的信号进行调整，最后进行检测以确保热电偶的准确性。
从而保证热电偶的高性能工作状态。
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。
实验报告温度电测法
实验报告温度电测法实验报告：温度电测法引言：温度是我们日常生活中非常重要的一个物理量，它直接关系到我们的舒适度和健康。
因此，准确地测量温度对于我们来说是至关重要的。
本实验旨在介绍一种常见的温度测量方法——温度电测法，并通过实验验证其准确性和可靠性。
一、实验目的：本实验的主要目的是通过温度电测法测量不同物体的温度，并与标准温度计进行对比，验证温度电测法的准确性和可靠性。
二、实验原理：温度电测法是利用材料的电阻随温度变化而变化的特性进行温度测量的方法。
常见的温度电测法有热电偶和热敏电阻两种。
1. 热电偶：热电偶是由两种不同金属导线组成的，当两种金属导线的接触点处于不同温度时，会产生一个电动势。
通过测量这个电动势，可以确定温度的大小。
热电偶具有响应速度快、测量范围广等优点，被广泛应用于工业和科学研究领域。
2. 热敏电阻：热敏电阻是一种电阻随温度变化而变化的材料。
随着温度的升高，热敏电阻的电阻值会增大或减小，这种变化与材料的温度系数有关。
通过测量热敏电阻的电阻值，可以确定温度的大小。
热敏电阻具有精度高、结构简单等优点，常用于家用电器和医疗设备中。
三、实验步骤：1. 准备工作：（1）将实验所需的温度计、热电偶和热敏电阻等设备准备齐全。
（2）将实验室环境调整到稳定的温度。
2. 测量温度：（1）使用标准温度计测量待测物体的温度，并记录下来作为参考值。
（2）将热电偶或热敏电阻与待测物体接触，并记录下电动势或电阻值。
（3）将测量结果与标准温度计的测量结果进行对比，计算误差。
3. 分析结果：根据测量结果计算出温度电测法的误差，并分析其原因。
如果误差较小且可接受，则可以认为温度电测法是准确可靠的。
四、实验结果：通过对不同物体的温度进行测量，我们得到了如下结果：（1）使用热电偶测量液体温度时，与标准温度计的测量结果相差不超过0.5℃。
（2）使用热敏电阻测量固体温度时，与标准温度计的测量结果相差不超过1℃。
五、实验讨论：从实验结果来看，温度电测法在一定范围内具有较高的准确性和可靠性。
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。
高温测量方法
高温测量方法高温测量方法引言：高温是指在物质热力学中，温度超过材料的熔点或燃料的自燃温度。
高温的测量对于许多工业和科学领域非常重要，比如化工、能源、冶金等。
然而，由于高温环境的特殊性，传统的温度测量方法并不适用。
因此，本文将介绍几种常用的高温测量方法。
一、热电偶测温法：热电偶测温法利用材料在高温下产生的温度相关电势差原理进行测量。
热电偶由两种不同材料组成，当两端形成温度差时，由于两种材料的热电性质不同，就会产生一个微小的电势差。
通过测量该电势差，可以推算出温度的大小。
热电偶是一种简单、便捷、快速的高温测量方法，被广泛应用于高温实验和工业领域。
二、红外测温法：红外测温法是一种非接触式的高温测量方法。
它利用物体在高温下辐射的红外辐射能量与温度之间的关系进行测量。
红外测温仪会将物体发出的红外辐射能量转化为电信号，并通过计算该信号的强度来推算出温度。
红外测温法具有测量范围广、响应速度快、反应准确的特点，被广泛应用于高温熔炉、炉内测温等领域。
三、光纤测温法：光纤测温法是一种基于光学原理的高温测量方法。
它利用光纤的热敏效应来测量温度。
当光纤受到高温热源时，其折射率会发生变化，从而改变光信号的传播特性。
通过测量光信号的变化，可以得知温度的大小。
光纤测温法具有高分辨率、高精度、抗干扰能力强的特点，被广泛应用于电力、化工、石油等高温环境中的测温任务。
四、电容测温法：电容测温法是一种利用电容原理进行高温测量的方法。
它利用材料在温度变化下其电容值的变化进行测量。
电容测温法通常包括电容传感器和信号处理系统两部分。
电容传感器由两个金属片组成，当温度发生变化时，材料的热膨胀会导致电容值的变化。
通过测量电容值的变化，可以得知温度的大小。
电容测温法具有快速响应、高灵敏度、测量范围广的特点，被广泛应用于高温炉内测温和燃气轮机等领域。
结论：高温测量方法的选择应根据具体的测量要求、环境条件和材料特性来确定。
热电偶测温法适用于快速响应和动态监测；红外测温法适用于远距离和不便接触的测量；光纤测温法适用于高精度和抗干扰要求高的测量；电容测温法适用于精确测量和特殊环境下的测量。
热电偶的定标讲义
热电偶的定标和测温【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；【实验仪器】热电偶、恒流智能控温仪、加热装置、杜瓦瓶（保温杯）【实验原理】1. 温差电效应在物理测量中，经常将非电量如温度、时间、长度等转换为电量进行测量，这种方法叫做非电量的电测法。
其优点是测量方便、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。
本实验是研究温差电偶的温差电动势与温度的关系。
同一种金属两端处于不同温度时，金属的两端就产生一个电位差：汤姆逊电动势。
当两种不同金属互相接触时，接触面上产生一个接触电位差：铂尔贴电动势。
由两种不同的金属或由两种不同成分的合金(热电偶丝材或热电极)A 、B 的两端彼此焊接在一起组成闭合回路时（如图1），若两端点温度分别为t 和 t 0，则回路中就有温差电动势，它是铂尔贴电动势和汤姆逊电动势之和．图12. 热电偶两种不同金属串接在一起，把一端置于被测温场中，称为测量端(热端)；另一端恒定于某一温度，称为自由端(冷端)，用仪器相连进行测温（图2）的元件称为温差电偶，也叫热电偶。
图2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，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（0t t -）成正比，即()0t t c E t -= (1)式中t 为热端的温度，0t 为冷端的温度，c 称为温度系数（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()()B A n n n l e k c 00//= (2)式中k 为玻耳兹曼常量，e 为电子电量，A n 0和B n 0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。
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当组成热电偶的材料一定时，温差电动势 当组成热电偶的材料一定时，温差电动势Ex 唯一地决定 其大小近似为： 于两端点的温度差 t － t0，其大小近似为：
Ex = C( t − t0 )
式中C为温度系数，由组成热电偶的材料决定。 式中 为温度系数，由组成热电偶的材料决定。 为温度系数
接电势差计
－ ＋
3．电动势的测量原理 ． (1)补偿法测电动势
检流计 如 图 3 所示 ， 当 检 流计 示数为零时 ， ES 的示数即 为待测电动势E 为待测电动势 x 的值 ， 此 即补偿法。 即补偿法。
图3 补偿法测电动势
(2)实际工作电路
如图4所示 ， 先将双刀开关S与 如图 所示， 先将双刀开关 与 所示 ES 相接 ， 固定 点 ， 调节 ， 使检 相接， 固定C点 调节R， 流计示数为零， 此为校准电阻AB 流计示数为零 ， 此为校准电阻 中的(工作 电流： 工作)电流 中的 工作 电流：
t0
A B
t
图2
2．热电偶的定标 ．
热电偶的定标就是用实验方法， 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． 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， 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． 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： 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， 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， 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， 测出热电偶对应温差时的温差电动势 ， 以一定温度间隔进 行多点测量后即可画出E 定标曲线。 行多点测量后即可画出 x(t) －t 定标曲线。
【实验内容】
1、接线 、
按图5接入标准电池 检流计G、工作电源E(5.7 按图 接入标准电池Es、检流计 、工作电源 接入标准电池 ～6.4V)，热电偶引线接入“ 未知 或 “未知 。检 ， 热电偶引线接入“未知1”(或 未知2”)。 流计G接入前要先进行零点调节 接入前要先进行零点调节。 流计 接入前要先进行零点调节。
热电偶定标和测温 实验目的 实验原理 实验内容 注意事项 思考题
【实验目的】 】
1. 了解非电量的电测法原理． 了解非电量的电测法原理． 2. 学习热电偶定标、测温方法． 学习热电偶定标、测温方法． 3. 进一步掌握电位差计的使用． 进一步掌握电位差计的使用．
【实验原理】
1．热电偶热电现象及测温原理 ．
图5
2、校正工作电流 、
根据实验室提供的标准电池电动势值， 根据实验室提供的标准电池电动势值，置RS于 相应位置， 标准” 相应位置 ， 旋 K1 至 “ ×1”、 K2 至 “ 标准 ” ， 依次 、 调节R 使检流计指针指“ 调节 n，使检流计指针指“零”，电位差计即达到 补偿状态I 补偿状态 AB=ES/lAC 。
ES = IAB ⋅ lAC
图4 工作电路
再将S与Ex 相接 ，固定 (IAB不 再将 与 相接，固定R 点位置， 变 )， 调节 点位置 ， 使检流计示 ， 调节C点位置 数为零，可得E 的值： 数为零，可得 x的值： l'AC Ex = IAB ⋅ l'AC = ES lAC
电势差计中， 是定值， 相对E 电势差计中，ES/lAC是定值，将l‘AC 相对 S/lAC定标的结 果直接标在刻度盘上，即பைடு நூலகம்直观读出E 果直接标在刻度盘上，即可直观读出 x值。
当两种不同金属互相接触时， 当两种不同金属互相接触时 ， 接触面上产生一个接触电 位差：铂尔贴电动势； 位差：铂尔贴电动势； 同一种金属两端处于不同温度时， 同一种金属两端处于不同温度时 ， 金属的两端就产生一 个电位差：汤姆逊电动势。 个电位差：汤姆逊电动势。 由两种不同的金属或由两种不同成 分的合金的两端彼此焊接在一起组成闭 合回路时（如图1） 合回路时（如图 ），若两端点温度分别 则回路中就有温差电动势， 为t 和 t0，则回路中就有温差电动势，它 是铂尔贴电动势和汤姆逊电动势之和． 是铂尔贴电动势和汤姆逊电动势之和． 产生温差电动势的装置称为热电偶。 产生温差电动势的装置称为热电偶。 A t0 B 图1 t
3、测量练习 、
杯)中，加少量 中 自来水形成冰水混合物；热端置于空气中， 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、 、 ， 电偶接入端 ， 调节测量转盘 、 II、 III， 使检流计指 针指“ 针指“零”，立刻读出水银温度计的温度及测量转盘 读数，即得到热端为室温时的温差电动势。 读数，即得到热端为室温时的温差电动势。
1 将冰块放入冷端部分的保温杯(约 将冰块放入冷端部分的保温杯 约 2
4、测量未知温差电动势 、 将热水倒入热端部分的电热杯(约 将热水倒入热端部分的电热杯 约 2 杯)中。不断调 中 不断调 节测量转盘I、 、 ，使检流计指针随时指“ 节测量转盘 、II、III，使检流计指针随时指“零”， 每隔3~5度左右 ， 读出水银温度计的温度 ， 以及测量 度左右， 每隔 度左右 读出水银温度计的温度， 转盘读数，即得到热端在该温度时的温差电动势E 转盘读数，即得到热端在该温度时的温差电动势 x， 共测8 组数据。 共测8~10组数据。 组数据 5、定标 、 为横坐标， 为纵坐标， 以温度 t 为横坐标，温差电动势 Ex 为纵坐标，绘 定标曲线， 中的C 出Ex－t 定标曲线，并用图解法求出 Ex=C(t－t0 )中的 中的 值．
用热电偶测量温度时，通常把一端置于被 用热电偶测量温度时， 测温场中，称为测量端(热端 热端)； 测温场中 ，称为测量端 热端 ；另一端恒定于 某一温度，称为参考端(冷端 如图2所示 冷端)， 所示。 某一温度，称为参考端 冷端 ，如图 所示。 恒定时， 当t0 恒定时，热电偶所产生的温差电动势 仅随测量端温度变化。 仅随测量端温度变化 。 只要把已测得的温差 电动势与测量端温度的对应关系整理成热电 偶定标曲线， 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。 动势来求得被测温度。
【思考题】
1． 若在校准工作电流过程中检流计的指针总是偏 ． 向一边，试分析有哪些可能的原因? 向一边，试分析有哪些可能的原因 2．实验中怎样判定热电偶两根引线的正、负极性? ．实验中怎样判定热电偶两根引线的正、负极性 3． 如果在实验中热电偶“ 冷端” 不放在冰水混合 ． 如果在实验中热电偶 “ 冷端 ” 物中，而直接处于室温中， 物中，而直接处于室温中，对实验结果会有些什么 影响? 影响
1
6、测温 、 将热电偶热端悬空置于实验室内空气 测量温差电动势， 中，测量温差电动势，从热电偶的定标曲 线上查出实验室温度， 线上查出实验室温度，并与水银温度计测 得的结果进行比较。 得的结果进行比较。
【注意事项】
1. 电源极性不可接错 电源极性不可接错; 2. 测量时一定要遵循“先粗调，后 测量时一定要遵循“先粗调， 细调” 的原则， 细调 ” 的原则 ， 确保检流计不因过 载而被损坏。 载而被损坏。
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 得出热电偶的 定标曲线后， 件下热电偶输出的温差电动势， 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） 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。 热端的温度随之被测出。