一、實驗?zāi)康?br /> 了解鉑熱電阻的特性與應(yīng)用。
二、實驗所用單元
加熱室、K型熱電偶、Pt100鉑熱電阻、溫度控制儀、熱電偶、熱電阻傳感器轉(zhuǎn)換板、數(shù)字電壓表、萬用表(自備)
三、實驗原理及電路
利用導(dǎo)體電阻隨溫度變化的特性,可以通過測量電路將電阻的變化轉(zhuǎn)換為電壓輸出,達(dá)到測量溫度的目的。鉑熱電阻用于溫度測量時,要求其材料電阻溫度系數(shù)大、穩(wěn)定性好、電阻率高,電阻與溫度之間最好呈線性關(guān)系。常用的有鉑熱電阻和銅熱電阻,鉑熱電阻的阻值與溫度的關(guān)系為:
Rt=R0(1+At+Bt2),其中Rt為溫度t下的阻值,R0為0℃下的阻值,鉑熱電阻一般采用三線連接,其中一端接二根引線主要是為消除引線電阻對測量結(jié)果的影響。
鉑熱電阻實驗原理圖如圖30-1所示。鉑熱電阻與R1、R2、R4組成直流電橋,經(jīng)差動放大器放大后輸出電壓由數(shù)字電壓表顯示。
圖30-1 鉑熱電阻溫度控制實驗原理圖
四、實驗步驟
1、按實驗二十七的步驟①至③進(jìn)行操作。
2、按照圖30-1進(jìn)行接線,鉑熱電阻的三根引線接至Rt輸入的A、B兩端上:用萬用表歐姆檔測出鉑熱電阻三根引線中短接的二根引線,將其接到B端。
3、將轉(zhuǎn)換電路板E、G兩端短接并接地,接通電源,調(diào)節(jié)RP3使OUT2為零。
4、將E、G兩端按照圖30-1接至橋路輸出,調(diào)節(jié)RP1使電橋平衡,OUT2為零。
5、設(shè)定溫度控制儀的給定值為50℃,將鉑熱電阻插入加熱源另一個插孔中,接通加熱開關(guān),等待溫度穩(wěn)定時記錄下數(shù)字電壓表讀數(shù),重新設(shè)定溫度給定值為52℃,等待溫度穩(wěn)定時記錄下數(shù)字電壓表讀數(shù),重復(fù)進(jìn)行以上步驟,溫度給定值每次增加2℃,將實驗結(jié)果記入下表中。
表 30-1
t(℃) | ||||||||||
UO2(mV) |
五、實驗報告
1、根據(jù)表30-1的實驗結(jié)果,畫出鉑熱電阻的特性曲線,并計算鉑熱電阻的非線性誤差。
2、在選用熱電阻時,需要考慮哪些因素?