传感器原理及应用系列实验一热电传感器—热电偶一．实验目的：观察了解热电偶的结构，熟悉热电偶的工作特性，学会查阅热电偶分度表。二．实验原理：热电偶是热电式传感器的一种，它可将温度变化转化成电势的变化，其工作原理是建立在热电效应的基础上的。即将两种不同材料的导体组成一个闭合回路，假如两个结点的温度不同，回路中将产生一定的电流（电势），其大小与材料的性质和结点的温度有关。因此只要保持冷端结点温度 t0不变，当加热另一结点时，热电偶的输出电势 E 会随温度 t 变化，通过测量此电势即可知道两端温差，从而实现温度的测量。电势 E 和温度 t 之间的关系是利用分度表的形式来表达的。分度表通常是在热电偶的冷端温度 t0=0℃条件下测得，所以在使用热电偶时，只有满足 t0=0℃的条件，才能直接使用分度表。在实际工况环境中，由于冷端温度不是 0℃而是某一温度 tn，因此在使用分度表前要对所测电动势进行修正。 E (t，0) = E (t，tn) + E (tn，0) 即： 热偶电动势 = 仪表指示值 + 室温修正值式中 E (t，0)是冷端为 0℃时的热电偶的电动势，t 为热电偶的热端温度，tn为热电偶参考端（冷端）所处的温度，本实验中为室温。以 ITS-90 标准为基础的铜-康铜热电偶（T 型）的热电动势 E（mV）和温度 t（℃）的近似关系式为：E (t，0) = 0.03875 t + 3.329 × 10-5 t2三．实验所需部件：铜-康铜制成的热电偶、加热器、差动放大器、2V 数字电压表四．实验步骤：1． 调节差动放大器输出为零。开启仪器总电源并将仪器左下角的±15V 电源开关置于“开”的位置。差动放大器增益置 100 倍（顺时针方向旋到底） “+、-”输入端用实验线对地短路。输出端接数字电压表，用“调零”电位器调整差动放大器输出电压为零，然后拔掉实验线。调零后，差动放大器的两个电位器的位置不要变化。2． 将热电偶两端接入差动放大器的双端输入，记录数字表显示的电压值 Ut。3． 打开加热开关，观察差动放大器输出电压的变化，每隔 1-2 分钟记录一次电压值，待温度不再上升时（达到相对的热稳定状态），记录电压表读数，并求出温度值。注意：1．本仪器所使用的热电偶是由两只铜-康铜热电偶串接而成的，热电偶的冷端为室温，热端在悬臂梁上。放大器的增益为 100 倍，计算热电势时应考虑进去。2．本实验可与热敏电阻、PN 结温度传感器在同一次加热过程中一起完成。每隔 1-2 分钟，尽可能同时测出热电偶...
