关于热电偶的实验

【内容概要】阐述了热电偶测温的原理和方法，阐述了热电偶的测温方法，阐述了热电偶的特性。 一、引言在做“大学物理实验”中&ldquo； 温差电偶的定标与测温&rdquo； 实验中*次触摸热电偶。 由于个人兴趣，有了用热电偶设计温度计的构想，自己查了书，成功设计了用热电偶设计温度计的方法。 二、实验目的: (1)了解热电偶的测温原理；(2)学习热电偶温度计的设计方法；(3)学习数字电压计(或电位差计)的原理和使用方法；(4)实验仪器:铜-康铜温差电对；数字电压计(或电位差计)；保温杯；水浴锅(包括温度显示)等。 四、实验原理: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前后连接起来作为闭合电路，将两个接点的温度不同时，在电路中产生热电动势的现象称为热电效应(或温差效应)。 热电偶是两种不同的金属材料焊接而成的。 通常，将一端(基准端)保持在一定的温度(例如0℃或100 ℃)，加热另一端(测量端)时，触点会产生热电势。 如果基准端的温度恒定，则热电势的大小和方向与热电偶的粗细和长度无关，仅与两种金属材料的特性和测量端的温度有关。 当测量端子的温度改变时，热电势也改变，并且温度与热电势之间存在恒定的函数关系，从而可以利用这种关系来测量温度。 理论和实验表明，接触电位差的大小与接触两种金属的性质和接触温度有关。 理论上，在当量不同的两种材料的金属想要成为闭合电路的情况下，根据上述接触电位差的性质，在两接触部位的温度分别为t和T0的情况下，能够判定闭合电路的电动势为e的k / e(T？ T0 ) ln (如果na/nb不等于t0，则e不是0，将该电动势称为温差电动势，将该温差效应称为温差效应的组合体称为热电偶，实际提供的温差电动势由下式表示: e？ a(t) t0？ b(t) t0 )2？ ......式中，a、b、...为常数，称为温度差系数，表示温度差为10 C时的电动势，其大小依赖于构成热电偶的材料，t和t0为接触部的摄氏温度，t0为冷端温度，t为热端温度的温度差不太大时，能近似为e吗？ 由a(t) t0可知，若常数和冷端温度已知，则侧面有温度电动势，对热端温度(热端也称为测温端) 5、实验内容: (1)数字电压计(电位差计)进行校正。 (2)将温差电动势的测温端放入装有病水混合物的保温杯中，测定0c时的热电动势(应为0 )，将热端放入水浴锅(包括温度显示)，加热水使其沸腾，在水蒸气喷出口喷出足够的水蒸气的情况下，用数字电压计(或电位差计)测定相应的温差电动势E(3) 测定水温下降的期间测定电动势和温度，同时完成，将温度差的测定点置于5℃或10℃的整数倍的位置，需要以10组间隔进行测定并记录数据的电动势(4)在温度差电偶的直线范围内固定T 0(一般为0c )， 如果在不同的已知温度t下检测到对应的电动势，则得到温度-电动势关系曲线，进而用线性拟合曲线求出常数a，则得到电动势与温度( E-T )的关系式。 (五)测量和记录数据。 六、注意事项:①用水浴锅和保温杯加热时，请注意不要烫伤！ 什么？ 什么？ 什么？ ②为了减小测量误差，请尽量将数字电压表移动到灵敏度zui较高的位置。 ③为了使制图变得容易，每次温度差的测定点最好是5℃或10℃的整数倍的位置