热电偶温度计的设计

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基于热电偶的温度测试仪设计

基于热电偶的温度测试仪设计摘要：基于热电偶的温度测试仪，该仪器是以AT89C51单片机为核心，由AD590，由热电偶测量热端温度T，该热电偶采用K型热集成温度传感器测量冷端温度T电偶（镍铬-镍硅热电偶）。

它们分别经过I/V转换和线性放大，分时进行A/D转换，转换后的数字信号送入AT89C51单片机，经单片机运算处理，转换成ROM地址，再通过二次查表法计算出实际温度值，此值送4位共阴极LED数码管显示。

该热电偶测温仪的软件用C语言编写，采用模块化结构设计。

关键词：热电偶，冷端温度补偿，89C51单片机，ADC0809，线性化标度变换Abstract:Thermocouple-based temperature testing instrument, the instrument is based on AT89C51 microcontroller as the core, from AD590 integrated temperature sensor measures the cold junction temperature T0, measured by the thermocouple hot-side temperature T, the use of K-Thermocouple Thermocouple ( Ni-Cr - Ni-Si thermocouple). They are through the I / V conversion and linear amplification, time for A / D conversion, the converted digital signal into the AT89C51 microcontroller, microcontroller operation after processing into ROM address, and then through the second look-up table method to calculate the actual temperature value, this value is sent to four common cathode LED digital tube display. The thermocouple thermometer software with C language, using a modular structure design.Keywords:Thermocouple, cold junction temperature compensation, 89C51 microcontroller, ADC0809, linear scale transformation目录1 前言 (1)2 整体方案设计 (2)2.1方案论证 (2)2.2方案比较 (3)3 单元模块设计 (4)3.1冷端采集和补偿电路模块 (4)3.1.1 AD590介绍 (4)3.1.2冷端采集和补偿电路分析 (6)3.2热端放大电路模块 (6)3.3A/D转换器ADC0809 (7)3.4单片机模块 (8)3.5LED显示模块 (11)4 软件设计 (13)4.1主程序 (13)4.2A/D转换子程序 (13)4.3线性化标度变换子程序 (15)5 系统调试 (18)5.1调试软件介绍 (18)5.1.1 ISIS简介 (18)5.1.2 Keil C51简介 (18)5.2硬件调试 (18)5.3软件调试 (19)5.4硬件软件联调 (20)6系统技术指标及精度和误差分析 (21)7设计小结 (22)8总结与体会 (23)9参考文献 (24)附录1：电路总图 (25)附录2：软件代码 (26)1 前言温度是表征物体冷热程度的物理量，温度传感器是通过物体随温度变化而改变某种特性来间接测量的。

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。

基于LabVIEW的热电偶温度记录仪

摘要温度是表征设备状态的重要物理量，也是传热学中进行分析计算的重要参数，温度测试及记录是工业应用与教学实验中经常遇到的问题。

本设计采用基于LabVIEW的热电偶温度记录仪来实现热电偶温度记录。

设计分为硬件设计与软件设计两部分。

硬件主要是由热电偶温度传感器、数据采集卡、PC机组成，主要实现温度信号的采集、转换、处理等功能。

采用LabVIEW8.5进行图形化编程设计了前面板。

可以通过用户登录界面进入系统，前面板设计包括温度采集、温度记录、温度查询三部分。

在程序框图设计中，编写了用户管理、DAQ采集、通道选择、数据库访问、数据库写入、数据库查询等子VI，实现了对于四个不同通道的数据采集、记录、实时显示、报警及查询等功能。

关键词：Lab VIEW；虚拟仪器；温度；采集；记录AbstractTemperature not only is an important characterization of physical equipment, but also is the heat transfer analysis in an important parameter .The test and record the temperature industrial applications are often experiment with teaching problems.This set of virtual instrument which is based on the thermocouple temperature recorder, is record the temperature of thermocouple. Design is divided into hardware design and software design .Hardware was designed by the thermocouple temperature sensor, data acquisition cards, PC systems, etc. It is mainly temperature signal acquisition, transformation, processing and other functions .Software design used LabVIEW8.5 graphical programming software. The interface can be displayed Temperature acquisition, temperature records and temperature query through user-side. In program design, I prepared a sub-VI (user management, DAQ acquisition, channel selection, database access, database write database query). And they achieved the four different channels for data collection, recording, real-time display, alarm and inquiry functions.Key word s: Lab VIEW; Virtual instrument; temperature; collection; Records目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1温度记录仪的发展历史及现状 (1)1.2温度记录仪分类与应用 (2)1.3研究背景及意义 (2)1.3.1研究背景 (2)1.3.2研究意义 (3)1.4虚拟仪器技术 (3)1.4.1虚拟仪器的概念 (4)1.4.2虚拟仪器的结构 (4)1.4.3虚拟仪器的技术优势 (5)1.5本章小结 (6)第二章温度记录仪方案比较与选择 (8)2.1有纸温度记录仪 (8)2.2无纸温度记录仪 (8)2.3方案比较与选择 (8)2.4总体方案设计 (9)2.5本章小结 (10)第三章热电偶温度记录仪硬件设计 (11)3.1热电偶型号的选择 (11)3.1.1热电偶的发展现状 (11)3.1.2 热电偶的发展趋势 (12)3.2热电偶冷端温度补偿与线性化处理方法 (13)3.2.1热电偶冷端温度补偿原理 (13)3.2.2 LT1025的结构和工作原理 (13)3.2.3 LT1025在K型热电偶测温中的应用 (14)3.2.4 LT1025在S型热电偶测温中的应用 (15)3.3数据采集卡的选择 (15)3.4本章小结 (16)第四章热电偶温度记录仪软件设计 (17)4.1热电偶温度记录仪的软件设计结构图 (17)4.2 软件前面板设计 (17)4.2.1用户登录前面板 (17)4.2.2温度采集前面板设计 (18)4.2.3温度记录前面板设计 (19)4.2.4温度查询前面板设计 (20)4.3程序框图设计 (21)4.3.1用户登录模块程序设计 (22)4.3.2通道选择模块程序设计 (24)4.3.3温度采集模块程序设计 (24)4.3.4温度报警模块程序设计 (25)4.3.5数据库访问模块程序设计 (25)4.3.6数据库写入模块程序设计 (26)4.3.7数据库查询模块程序设计 (27)4.4 系统程序调试 (28)4.5本章小结 (30)第五章总结 (32)参考文献 (33)附录主程序图 (35)致谢 (36)第一章绪论1.1温度记录仪的发展历史及现状温度记录仪是测量物体冷热程度的工业自动化仪表，一般的温度测量仪表都有检测和显示两个部分。

热电偶温度计的制作与标定

实验热电偶温度计的制作与标定一．实验目的1．了解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．掌握电位差计的原理和使用方法二．实验原理 1. 热电偶原理将两种不同材质的金属导线连接成闭合回路，如果两接点的温度不同，由于金属的热电效应，在回路中就会产生一个与温差有关的电动势，称为温差电势。

在回路中串接一毫伏表，就能粗略地测出温差电势值。

如下图：温差电势的大小只与两个接点的温差有关，与导线的长短粗细和导线本身的温度分布无关。

这样一对导线的组合就称热电偶温度计。

简称热电偶。

实验表明，在一定温度范围，温差电势E 与两接点的温度T 0, T 存在着函数关系E=F(T 0 , T), 如果一个接点T 0（通常指冷端）的温度保持不变，则温差电势就只与另一个接点T （通常指热端）的温度有关，即E=F(T) ，当测得温差电势后，即可求出另一个接点（热端）的温度。

为了增加温差电势，提高测量精度，可将几个热电偶串联成热电堆，如下图：热端（测量点）冷端（参考点）热端（测量点）冷端（参考点）热电偶示意图热电堆示意图2、热电偶的标定将热电偶作为温度计，必须先将热电偶的温差电势与温度值T之间的关系进行标定。

一般不用内插式计算，而是用实验方法，用表格或T-E（或E-T）特性曲线形式表示。

标定方法，一般采用：○1固定点法，即测量已知沸点或熔点温度的标准物质在沸点或熔点时的温差电势值。

○2标准热电偶法，将待标热电偶与标准热电偶一起置于恒温介质中，逐点改变恒温介质的温度，待热电偶处于热平衡状态下测出每一点的温差电势。

热电偶的T-E特性曲线如下图：3、热电偶的分类热电偶的种类繁多，各有其优缺点。

可根据不同的用途选择不同型号的热电偶。

目前我国已经标准化的常用商品热电偶，有以下几种直流电位差计1台恒温水浴1套隔离变压器（1KV A 30V公用）2台钢丝钳 1 把绝缘套管2根电偶丝公用硼砂公用硅油公用四．实验步骤1．热电偶的制作按实验要求，截取两根适当长度的电偶丝，消除两端的氧化膜，套上绝缘套管，用钢丝钳将两根偶丝的端部胶合在一起。

基于单片机的数码管显示的K型热电偶温度计的设计与仿真

武汉理工大学毕业设计（论文）基于单片机的数码管显示的K型热电偶温度计的设计与仿真学院(系): 信息工程学院专业班级: 信息工程xxxx班学生姓名: xx指导教师: xx学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权省级优秀学士论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

本学位论文属于1、保密囗，在年解密后适用本授权书2、不保密囗。

作者签名：年月日导师签名：年月日摘要本文主要介绍了基于热电偶温度传感器的测温系统的设计。

利用转换芯片MAX6675和k型热电偶，将温度信号转换成数字信号，通过模拟SPI的串行通信方式输送数据，在通过单片机处理数据，最后由数码管显示数据。

本文采用了带有冷端补偿的温度转换芯片MAX6675、K型热电偶、89C51单片机、数码管等元器件设计了相应温度采集电路、温度转换电路、温度数码管显示电路。

结合硬件电路给出了相应的软件设计，测温精度可达到0.25℃。

本系统的工作流程是：首先热电偶采集温度，数据经过MAX6675内部电路的处理后送给单片机进行算法处理，最后通过数码管电路显示出测量温度。

本设计最后对系统进行了proteus的调试和仿真，实现了设计的要求。

关键词温度传感器热电偶热时间常数冷端补偿ABSTRACTThis design describes the thermocouple temperature sensor based on the rapid temperature measurement system.The temperature signal is converted into digital signals by useing conversion chip max6675 and k-type thermocouple, conveying data via serial communication simulation spi in processing the data through the microcontroller, the final data from the digital tube displayThis design uses a temperature conversion chip MAX6675，K-type thermocouple, 89C51microcontroller, LED and other components, design corresponding temperature acquisition circuit, temperature converter circuit, the LED display circuit. With the hardware give out The corresponding software design, temperature measurement accuracy up to 0.25 ℃．The system works is: first acquisition thermocouple temperature data through the Treatment of the of the MAX6675 internal circuit and be then sent to 89C51 Aim for rapid algorithm processing. Finally, the LED circuit shows the measurement temperature values. In the last, the design of the system was proteus debugging and simulation,achieve the design requirements.KEY WORDS Temperature sensor Thermocouple Thermal time constant Cold junction compensation目录摘要 (III)ABSTRACT (IV)第1章绪论 (1)第2章系统原理概述 (2)2.1 热电偶测温基本原理 (2)2.2 热电偶冷端补偿方案 (2)2.2.1 分立元气件冷端补偿方案 (2)2.2.2 集成电路温度补偿方案 (3)2.2.3 方案确定 (4)2.3硬件组成原理 (4)2.4软件系统工作流程 (4)第3章元件和软件介绍 (6)3.1 单片机选择及最小系统 (6)3.2 热电偶介绍 (7)3.2.1 K型热电偶概述 (7)3.3 数字温度转换芯片MAX6675简介 (7)3.3.1 冷端补偿专用芯片MAX6675性能特点 (8)3.3.2 冷端补偿专用芯片MAX6675温度变换 (9)3.4 KEIL软件仿真软件介绍 (9)3.5 PROTEUS硬件仿真软件介绍 (10)第4章程序设计及硬件仿真 (11)4.1 数据的采集 (11)4.2 数据传输部分 (11)4.3 数据处理部分 (14)4.3.1 数据转换 (15)4.3.2 进制转换 (17)4.4 显示部分程序及仿真 (19)第5章系统仿真 (23)结论 (25)参考文献 (26)附录 (27)致谢 (34)第1章绪论温度是反映物体冷热状态的物理参数，对温度的测量在冶金工业、化工生产、电力工程、机械制造和食品加工、国防、科研等领域中有广泛地应用。

热电偶的制作及校验综合实验

实验三热电偶的制作及校验综合实验一、实验目的1、掌握热电偶原理2、掌握热电偶的材质要求3、掌握热电偶的制作方法4、掌握热电偶的校验方法二、实验内容1、制作铜-康铜热电偶2、校验所制作的热电偶3、熟悉热电偶冷端补偿的几种方法4、绘制热电势E与温度t的曲线三、实验原理与装置1、热电偶测温原理将A、B两种不同材质的金属导体的两端焊接成一个闭合回路，如图1.1所示。

若两个接点处的温度不同，在闭合回路中就会有热电势产生，这种现象称为热电效应。

两点间温差越大则热电势越大，我们在回路内接入毫伏表，它将指示出热电势的数值。

这两种不同材质的金属导体的组合体就称为热电偶，热电偶的热电极有正（＋）、负（－）之分。

当T1＞T2时，热端（T1）和冷端（T2）所产生的等位电势分别为E1和E2，此时回路中的总电势为E= E1- E2当热端温度T1为测量点的实际温度时，为了使T1与总电势E之间具有一定关系，我们令冷端温度T2不便，即E2=C（常数），这样回路中的总电势为E= E1- C回路中产生的电势仅是热端温度T1的函数。

当冷端端温度T2=0℃时，回路中电势所对应的温度即为热端的温度T1。

根据上述原理，我们可以选择到许多反应灵敏准确、使用可靠耐久的金2、热电偶的校验焊接好的热电偶，因材质的差异，焊点质量的差异，每支热电偶产生的热电势也不尽相同，所以，热电偶在使用之前必须进行校验。

校验时。

我们可以为每支热电偶绘出其E-t曲线，以供测温时使用。

四、实验步骤1、热电偶制作实验装置如图1.2所示（1）准备好一台调压器；（2）将两个废旧的1号电池取出碳棒，将碳棒一端磨成锥体，令一端用导线拧紧在碳棒上并接到调压器的输出端；（3）将调压器的输入端接电源，输出调压调到20V左右；（4）将两根碳棒放在工作台上，中间留有间隙，将待焊的热电偶端头放（1）熟悉校验热电偶所用的仪器设备的性能及使用方法；（2）按校验装置1.3安装校验仪表设备。

热电偶的工作端、参考端分别插入恒温器和零点保温瓶中，插入深度一般不小于200mm。

大学物理实验热电偶温度计设计

热电偶温度计的设计探讨吉林建筑大学城建学院土木工程系交通工程12级-1班 1205000123 屈少伟【内容摘要】用温差电偶测温就是把非电学量转化为电学量测量，即把温度转化为温差电动势来测量温度。

将两种不同金属导体的两端分别连接起来，构成一个闭合回路，一端加热，另一端冷却，则两个接触点之间由于温度不同，将产生电动势，导体中会有电流发生（温差效应）。

这种温度计测温范围很大。

本次实验选用铜-康铜两种金属形成闭合回路作为温差电偶装置，设计热电偶温度计。

并通过恒温水浴锅、数字电压表、电热杯等设备为所设计的热电偶温度计定标。

【关键词】温差效应铜-康铜温差电偶温差固定点法定标一、引言传统温度计测量范围相对较小，而热电偶温度计测量范围很大，本实验探究热电偶温度计的实验原理，并尝试制作热电偶温度计。

二、实验目的：（1）了解热电偶温度计的测温原理（2）学会热电偶温度计的设计方法（3）学会数字电压表（或电位差计）的原理和使用方三、实验仪器：铜-康铜温差电偶数字电压表（或电位差计）保温杯电热杯恒温水浴锅(含温度显示）等。

四、实验原理：1、热电效应：两种不同成份的导体（本实验中选用铜-康铜）两端接合成回路，当接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，而这种电动势称为热电势。

2、测温原理:热电偶就是利用这种原理进行温度测量的，其中，直接用作测量介质温度的一端叫做工作端（也称为测量端），另一端叫做冷端（也称为补偿端）；冷端与显示仪表或配套仪表连接，显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。

热电偶实际上是一种能量转换器，它将热能转换为电能，用所产生的热电势测量温度。

【注意问题】1、热电偶的热电势是热电偶工作端的两端温度函数的差，而不是热电偶冷端与工作端，两端温度差的函数2 、热电偶所产生的热电势的大小，当热电偶的材料是均匀时，与热电偶的长度和直径无关，只与热电偶材料的成份和两端的温差有关3、当热电偶的两个热电偶丝材料成份确定后，热电偶热电势的大小，只与热电偶的温度差有关；若热电偶冷端的温度保持一定，这进热电偶的热电势仅是工作端温度的单值函数。

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。

实验一热电偶测温

实验一热电偶测温一、实验目的1、了解热电偶测温原理，学习热电偶测温技术，提高学生的实验技能和动手能力。

2、掌握电位差计的使用方法，用各种测温线路测量温度。

二、热电偶测温原理和水银温度计测温一样，热电偶测温也被广泛应用于工农业生产和科学研究工作中。

具有适用范围广、耐高温、精确度高等优点，是一种很好的测温方法。

热电偶测温是基于热电效应这一物理现象实现的。

如图1-1所示，用两种不同的金属导线A、B焊接而成的闭合回路称为“热电偶”。

当它的两个接点1、2的温度t1、t2不同时，回路中将产生热电动势，简称热电势，这种现象称为“热点效应”。

热电势的大小与两接点的温度差（t2—t1）和组成回路的导线材料有关。

对于给定的热电偶，则只与两接点的温差有关。

如果保持t1不变（t1=0℃），那么热电势只与t2有关。

t2越大，热电势越大，且有确定的关系。

只要用电位差计G测出回路中的热电势，就可以通过热电势与温度的关系球出被测温度t2。

热电偶电势与温度的关系应在恒温器中用标准温度计标定，并制成图表以供查用。

理论上，任何两种不同的金属导线均可组成热电偶，但实际上为了使热电偶回路有较大的热电势，能耐高温，而且热电势与温度基本上呈线性关系，通常采用下列金属或合金导线配对组成热电偶（见表1—1）热电偶的电极A、B两接点通常用电弧焊、电熔焊、锡焊等焊接在一起。

焊点要求圆滑、直径小、接触好、牢固，增强热电偶的灵敏度和耐用性。

测温时，接点1放在盛有冰水混合物的冰瓶中，维持接点1的温度恒为零摄氏度，称为参比端（或冷端）。

接点2置于待测温度场中，或焊接在被测物体的表面上，称为测量端（或热端）。

回路中接入测量热电势的仪表G（通常使用电位差计或数字电压表），测出电路中的热电势，再由热电势与温度的关系曲线或表格查出被测温度。

热电偶测温线路有两种接法，如图1—2所示。

t1为冷端，t2为热端，A、B为热电偶的正负极，热电偶电极的极性由每种热电偶电极的材料决定，表1—1中给出了每种热电偶电极的极性。

实验报告-热电偶的制作及标定

实验一热电偶的制作及标定一、实验目的1、了解热电偶的结构，学习制作热电偶，掌握冰点法确定热电偶参比端的方法；2、掌握恒温水槽的使用方法；3、掌握使用高精度61/2位数字万用表测量热电偶的热电势和热电阻阻值的方法；4、了解热电偶的测量数据处理的方法。

二、实验原理热电偶两结点所产生的总的热电势等于热端热电势与冷端热电势之差，是两个结点的温差Δt的函数：E AB（T，T0）=e AB（T）-e AB（T0）图1热电偶热电势产生原理图三、实验步骤（一）热电偶制作由两根不同质的导体熔接而成的闭合回路叫做热电回路，当其两端处于不同温度时则回路中产生一定的电流，这表明电路中有电势产生，此电势即为热电势。

热电偶在生产和使用过程中，新制热电偶或焊点处断裂都需要将测量端焊接起来，而焊接质量的好坏直接影响热电偶测温的可靠性。

对直径为0.5mm以下热电偶的焊接方法主要有直流电弧焊、交流电弧焊、对焊、盐水焊等。

本实验采用盐水焊和直流电弧焊。

1、盐水焊是目前贵金属热电偶测量端焊接较好的一种方法。

它的优点是设备简单、操作简便、盐水对测量端腐蚀轻，焊点光亮圆滑，能够满足对热电偶焊接质量的要求。

焊接装置由调压器(3—5kW)，烧杯(500ml)和热电偶夹具等组成。

如图1所示。

图2盐水法热电偶焊接具体焊接方法如下：1）盐水配制：用氯化钠（或食用盐）与蒸馏水配制成饱和盐水，并置于烧杯中，液面离杯口不大于5mm，以便于观察插入深度和焊点大小。

2）焊接：一个鳄鱼夹夹住一根长100mm、直径为3mm的金属棒（或碳棒），放入饱和盐水中，接上调压器的输出端。

用竹镊夹住经整理齐直的热电偶丝，并与调压器的另一输出端接通。

根据热电偶丝的直径与材料调节调压器输出电压，约为110～160V，将热电偶垂直插入液面，其深度约为1mm。

插入液面的时间不宜过长，以焊点直径不超过 1.2mm为宜。

观察焊点是否圆滑光亮，如果不圆须再次插入液面并控制插入深度（应浅一些）和插入时间（应短一些）使焊点圆滑。

（完整word版）热电偶温度计的测温原理、选型及其应用

（完整word版）热电偶温度计的测温原理、选型及其应⽤《⾃动检测技术及仪表》课程设计报告热电偶温度计的测温原理、选型及其应⽤学院：班级：姓名：学号：⽬录⼀摘要 (3)⼆热电偶温度计的测温原理 (3)2.1 热电偶的测温原理 (3)2.2 接触电势 (4)2.3 温差电势 (4)2.4 热电偶温度计闭合回路的总热电势 (4)三热电偶温度计的组成结构及其作⽤和特 (5)3.1 热电偶温度计的组成结构 (5)3.2 热电偶温度计的作⽤及特点 (6)四热电偶温度计测温技术中涉及到的定则 (7)4.1 均质导体定则 (7)4.2 中间导体定则 (7)4.3 连接导体和中间温度定则 (8)五热电偶温度计的误差分析及选型 (8)5.1 影响测量误差的主要因素 (8)5.1.1插⼊深度 (8)5.1.2响应时间 (9)5.1.3热辐射 (10)5.1.4冷端温度 (11)5.2 热电偶温度计的选型 (11)六现场安装及其注意事项 (13)七总结 (13)⼋参考⽂献 (15)⼀、摘要热电偶温度计是⼀种最简单﹑最普通，测温范围最⼴的温度传感器，是科研﹑⽣产最常⽤的温度传感器。

在使⽤时不注意，也会引起较⼤测量误差。

针对当前存在的问题，详细探讨影响测量误差的主要因素：热电偶插⼊深度﹑响应时间﹑热辐射及冷端温度等因素对测量的影响；在使⽤时应该怎样选择热电偶温度计，以及使⽤时的⼀些安装注意事项，这对提⾼测量精度，延长热电偶寿命，都有⼀定的意义。

⼆、热电偶温度计的测温原理热电偶温度计是⼀种感温元件 , 把温度信号转换成热电动势信号 , 通过电⽓仪表转换成被测介质的温度。

热电偶测温的基本原理是两种不同成份的均质导体组成闭合回路 , 当两端温度不同时 , 回路中就会产⽣电势，这种现象称为热电效应（或者塞贝克效应）。

两种不同成份的均质导体为热电极，温度较⾼的⼀端为⼯作端，温度较低的⼀端为⾃由端，⾃由端通常处于某个恒定的温度下。

根据热电动势与温度的函数关系 , 制成热电偶分度表；分度表是⾃由端温度在 0°C 时的条件下得到的，不同的热电偶具有不同的分度表。

热电偶的测定实验报告

热电偶的测定实验报告
一、实验目的
1.了解热电偶的工作原理；
2.掌握热电偶的测量方法；
3.掌握热电偶的测量精度。

二、实验原理
热电偶是一种温度传感器，它是由一对电极构成的电阻热电偶，当温度变化时，电阻也会随之变化，从而改变电流，从而测量温度。

三、实验设备
1.热电偶；
2.热电偶温度计；
3.温控仪；
4.热电偶热电偶电缆。

四、实验步骤
1.将热电偶连接到温控仪上；
2.将热电偶温度计连接到热电偶上；
3.调整温控仪，使温度按照规定的温度范围进行测量；
4.记录测量结果；
5.将测量结果与标准结果进行比较，计算精度。

五、实验结果
1.测量温度范围：20℃-100℃；
2.测量精度：±0.5℃；
3.测量结果与标准结果比较：
实验温度（℃）标准温度（℃）
20 20
30 29.5
40 39.5
50 49.5
60 59.5
70 69.5
80 79.5
90 89.5
100 99.5
六、实验结论
1.热电偶的测量范围为20℃-100℃；
2.热电偶的测量精度为±0.5℃；
3.测量结果与标准结果相差不大，说明测量精度达到了要求。

物理化学实验(温度)

一、温度计和恒温装置
（1）水银-玻璃温度计的种类和使用范围 ▲ 一般条件：由－5℃~105℃，150℃ ，250℃ ，360℃等，每格1℃或0.5℃； ▲ 量热学用：由9~15℃，12~18℃，15~21℃ ，18~24℃， 20~30℃ 等，每格0.01℃或0.002； ▲ 测温差的贝克曼温度计：有升高和降低两种； ▲ 分段温度计：从-10~200℃分为21支，每支温度范围10℃，分格0.1℃。另外有 -40 ~ 400℃，每隔50℃ 一支，分格0.1℃； ▲ 测量冰点降用：-50~50℃，分格0.01℃。
2铠装热电偶的结构铠装热电偶具有能弯曲耐高压热响应时间快和坚固耐用等许多优点它和工业用装配式热电偶一样作为测量温度的变送器通常和显示仪表记录仪表和电子调节器配套使用同时亦可作为装配式热铠装热电偶结构一温度计和恒温装置一支典型的热电偶是由两根经过适当退火的不同金属丝所组成将两根金属丝的一端焊在一起构成测量端热端另一端称为参考端或冷端与导线相连参考端通过导线与电压测量仪电位差计相连后就可以进行热电势测量
一、温度计和恒温装置
双金属感温元件是由膨胀系数不同的两种金属片牢固结合在一起而制成，一端固定，另一端为自由端。当温度变化时，由于两种材料的膨胀系数不同而使双金属片的曲率发生变化，自由端产生位移，经传
动放大机构带动指针指示温度值。为了满足不同用途的要求，双金属元件制成各种不同的形状，如右图所示。
一、温度计和恒温装置
▴ 辐射在透明物质中,由于附近热体的辐射所产生的误差。 ▴ 其它因素温度计刻度、毛细管粗细不均匀等诸多因素。
一、温度计和恒温装置
（三）热电偶温度计将两种不同材料的导体A和B串接成一个闭合回路，当两个接点温度不同时，回路里将产生一个与温差有关的电势——温差电势，形成电流，此现象称为热电效应。该导体对称为热电偶。

热电偶温度计的制作与标定

热电偶温度计的制作与标定实验学时：4实验类型：设计实验要求：选修一、实验目的：（1）了解热电偶的测温原理；（2）掌握设计制作热电偶的温度计一般技能；（3）掌握热电偶温度计的标定方法；（4）学会使用热电偶温度计进行实际测量温度及数据处理。

二、实验内容制作一根热电偶温度计再给以标定，并用该热电偶温度计进行实际测量温度。

三、热电偶温度计工作原理热电偶温度计具有结构简单、测量范围宽，准确度高，热惯性小、输出的电信号便于远传或信号转换等优点，所以目前应用十分广泛．图1—1图1-1热电偶测量温度的基本原理是热电效应（或温差效应），将两种不同材料的导体首尾相连接成闭合回路，如图1-1所以。

如两接点的温度不等，则在回路中就会产生热电动势，这种现象称之为热电效应（这一热电现象早在1821年就由塞贝克发现的，所以这一现象也称塞贝克效应）。

热电偶就是由两种不同的金属材料焊接而成。

使用时通常将一端（参考端）保持在一定的恒定温度(如0℃或100 ℃)，当对另一端（测量端）加热时，在接点处有热电势产生。

如参考端温度恒定，其热电势的大小和方向只与两种金属材料的特性和测量端的温度有关，而与热电偶的粗细和长短无关。

当测量端的温度改变后，热电势也随之改变，并且温度和热电势之间有一固定的函数关系，利用这个关系就可以测量温度。

接触电势差的大小和相接处的两种金属的性质及接触处的温度有关，当量两种不同的材料的金属想成闭合回路时，按上述接触电势差的性质可以判定，，若两接触处的温度分别为T 和0T 时，闭合回路的电动势为)/()(/0b a n n Ln T T e k E -= 若0T T 不等于，则E 不等于0，这种电动势称为温差电动势。

在实际中，给出来的温差电动势都用下式表示：.........)()(200+-+-=t t b t t a E 式中，a,b.....是常数，称为温差系数，表示温差为C 01时的电动势，其大小取决于组成热电偶的材料；0t t 和是接触处的摄氏温度，0T 为冷端温度，T 为热端温度在温差不太大的情况下，可近似为：)(0t t a E -=可见，若常数和冷端温度已知，只要侧得温度电动势，就能得到热端温度（热端也称做测温端）三、热电偶温度计制作由两根不同质的导体熔接而成的闭合回路叫做热电回路，当其两端处于不同温度时则回路中产生一定的电流，这表明电路中有电势产生，此电势即为热电势。

化工仪表及自动化实验讲义

化工仪表及自动化实验讲义实验一热电偶温度计的使用一．实验目的：1．掌握热电偶与动圈仪的配套连接，测温方法及外阻影响。

2．掌握热电偶配手动电位计的测温方法。

3．掌握热电偶冷端温度影响及补偿方法。

二．实验仪器：1．管状电炉2．自耦变压器（带电流表）3．广口保温瓶4．动圈仪5．热电偶6．接线板（带调整电阻）7．手动电位差计8．30cm不锈钢直尺三．实验内容（一）热电偶配手动电位差计测温：1．按图1-1接线，注意极性是否接对，接点是否牢固等。

为保持热电偶冷端温度为零度，将热电偶冷端放置保温瓶中内冰水混合物中。

图1-1热电偶温度计接线图2．把双向开关打向手动电位差计进行测温。

3．手动电位差计使用方法：首先调整检流计的机械零点，其次把手动电位差计的双向开关打向并按住在“校正”位置，调整“工作电流”电位器，使检流计电流为零，然后把双向开关打向“测量（或未知）”位置，即可进行测量。

注意：手动电位差计的双向开关在每一次测量完后，应置于中间位置，以减少干电池的耗电量。

4．短接调整电阻，再测一次炉温，以考察外阻对手动电位差计测温的影响。

（二）热电偶配动圈仪测温：1．把双向开关打向动圈仪进行测温。

2．调整仪表零点为零度，由于本实验中热电偶的冷端温度也为零度，这样动圈仪指示的温度就是电炉温度。

3．短接调整电阻，再测一次炉温，以考察外阻对动圈仪测温的影响。

（三）在测温点相同的条件下，同时用手动电位差计和动圈仪对炉温进行测量，将两个测量结果进行比较。

（四）改变测温点，重复（三），将电炉内的温度分布得到。

测温点数不少于10个。

四．实验报告1．实验数据记录及处理动圈仪分度号Eu—2量程0—800℃精度1.0室温26.0℃测温点距离（cm）测温仪表手动电位差计138动圈仪外阻（Ω）150150读数mV25.1425.16℃6066272．画出热电偶配动圈仪和手动电位差计的接线图。

图1-1热电偶温度计接线图3．从实验结果讨论热电偶测量线路电阻的大小对于用动圈仪测量时如何影响，对于电位差计又是如何影响。

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。

热电偶温度计的设计

基于热电偶的温度测试仪设计

热电偶定标实验

基于LabVIEW的热电偶温度记录仪

热电偶温度计的制作与标定

基于单片机的数码管显示的K型热电偶温度计的设计与仿真

热电偶的制作及校验综合实验

大学物理实验 热电偶温度计设计

实验四 热电偶数字温度计的设计与定标1

热电偶的定标实验报告

实验一热电偶测温

实验报告-热电偶的制作及标定

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