實(shí)驗(yàn)二、熱電阻的標(biāo)定 　　一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 　　1、加深理解熱電阻測(cè)溫原理。 　　2、學(xué)習(xí)工業(yè)用熱電阻常用檢定方法-----定點(diǎn)檢定法。 　　3、觀察流過(guò)熱電阻電流的大小對(duì)測(cè)溫的影響。 　　二、儀器設(shè)備 　　1、直流穩(wěn)壓電源一臺(tái)：提供穩(wěn)定電壓。E=11V. 　　2、電阻箱三只：精度等級(jí)較高的一只作為標(biāo)準(zhǔn)電阻；另外兩只作為分壓電阻。 　　3、被檢熱電阻一支：Pt100，工業(yè)用II級(jí)。 　　4、數(shù)字多用表，0.05級(jí)，用于測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)電阻和熱電阻上的電壓。 　　5、直流毫安表一只：測(cè)量流過(guò)熱電阻的電流。 　　三、熱電阻體的主要技術(shù)指標(biāo) 　　分度號(hào) 準(zhǔn)確度等級(jí) 0°C電阻值 　?。é福?電阻比（W=R100/R0） 0°C阻值 　　 允許誤差 Pt100 工業(yè)I級(jí) 100.00±0.05 1.3851±0.0006 ±0.05% 工業(yè)II級(jí) 100.00±0.10 1.3851±0.0012 ±0.1% 　　四、實(shí)驗(yàn)原理 　　原理圖見(jiàn)圖-1。用穩(wěn)壓電源提供直流穩(wěn)定電壓，經(jīng)過(guò)電阻R1、R2分壓給熱電阻供電。讓恒壓源E=11V, R1=9999Ω，R2=1K；調(diào)整R1（從 檔開(kāi)始調(diào)整）,使電路中流過(guò)熱電阻Rt電流0.8 mA≤I≤1mA（毫安表顯示）。在穩(wěn)壓電源輸出電壓、R1、R2、RS、Rt（R1、R2為分壓電組，RS為標(biāo)準(zhǔn)電阻，Rt 為熱電阻）等電路參數(shù)不變的前提下，流過(guò)同一回路中RS、Rt的電流不變，用伏安法可測(cè)定Rt的實(shí)際電阻值。本實(shí)驗(yàn)用高精度電位差計(jì)UJ33D-1測(cè)量Rs 、Rt上的電壓。 　　Rt的測(cè)量為間接測(cè)量法。 　　∵ I=Ut/Rt=Us/Rs ∴ Rt=Rs×（Ut /Us） 　　穩(wěn)壓 　　電源 　　圖-1 原理圖 　　五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 　　1、接線 　　根據(jù)所提供的設(shè)備，按圖接線，接線圖詳見(jiàn)黑板。 　　數(shù)字多用表：測(cè)量電勢(shì)值。 　　穩(wěn)壓電源：提供兩路可調(diào)恒定電壓。一路輸出11V給主回路，先在輸出開(kāi)路情況下，把輸出電壓調(diào)到規(guī)定值上，再接電源輸出線。 　　電阻箱：先將R1=9999Ω，R2=1K，RS調(diào)到參考值上（測(cè)0℃時(shí)阻值，RS＝100.00Ω；測(cè)100℃阻值時(shí)，RS＝138.00Ω）再通電；改變R1調(diào)整流過(guò)熱電阻的電流，依次從到低檔調(diào)整；不能調(diào)R2，防止大電流損壞電阻箱。 　　2、校驗(yàn)（數(shù)據(jù)記錄見(jiàn)表一） 　?、?測(cè)R0（測(cè)0℃時(shí)的阻值）。將放有鉑電阻的試管（試管內(nèi)的鉑電阻體被變壓器油淹沒(méi)）放在盛有冰水混合物的冰桶中，恒溫15分鐘后進(jìn)行測(cè)量。 　　① 正向測(cè)三組Ut0、Us0。 　?、?反向測(cè)三組Ut0、Us0。 　　注意：E=11V,R1=9999Ω，R2=1K;調(diào)整分壓電阻的阻值R1（從 檔開(kāi)始調(diào)整）改變流過(guò)Rt電流（毫安表顯示），使電流的大小為0.8 mA≤I≤1mA。 　?、?測(cè)R100（測(cè)100oC時(shí)的阻值）。將試管放在盛有2/3水的燒杯中，將燒杯置于電爐上，加熱至水沸騰，恒溫15分鐘后進(jìn)行測(cè)量。 　?、?正向測(cè)三組Ut100、Us100。 　?、?反向測(cè)三組Ut100、Us100。 　　注意：E=11V,R1=9999Ω，R2=1K;調(diào)整分壓電阻的阻值R1（從 檔開(kāi)始調(diào)整）改變流過(guò)Rt電流（毫安表顯示），使電流的大小為0.8 mA≤I≤1mA。 　　3、經(jīng)過(guò)熱電阻電流I的大小對(duì)測(cè)溫的影響 　?、?在2.⑵中，已測(cè)0.8 mA≤I≤1mA時(shí)R100的實(shí)際阻值。 　?、?測(cè)100°C流過(guò)熱電阻電流I=10mA時(shí)的阻值（見(jiàn)表二）。 　?、?正向測(cè)三組U′t100、U′s100。 　?、?反向測(cè)三組U′t100、U′s100。 　　注意：E=11V,R1=999Ω,R2=1K，調(diào)整R1（從 檔開(kāi)始調(diào)整）讓流過(guò)熱電阻的電流I=10 mA。 　　六、數(shù)據(jù)記錄與處理 　　被檢熱電阻：分度號(hào) 標(biāo)稱(chēng)準(zhǔn)確度等級(jí) 　　電阻箱（作為標(biāo)準(zhǔn)電阻）：型號(hào) 準(zhǔn)確度等級(jí) 　　電位差計(jì)： 型號(hào) 準(zhǔn)確度等級(jí) 　　實(shí)驗(yàn)環(huán)境： 室溫 相對(duì)濕度 　　表一：測(cè)定R0、R100實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表 　?。ńㄗh:Rs0取100.00Ω、Rs100取138.00Ω） 　　電流方向 序 號(hào) 　　電流（mA） R0測(cè)量 （Rs0取100.00Ω） R100

　　溫度檢測(cè)是電子工程中經(jīng)常需要用的電路方案，而知溫度檢測(cè)電路中常見(jiàn)的就是熱電阻方案了，那么在采用熱電阻之前我們?nèi)绾螜z查熱電阻的好壞了？ 　　熱電阻（thermal resistor）是中低溫區(qū)常用的一種溫度檢測(cè)器。熱電阻測(cè)溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來(lái)進(jìn)行溫度測(cè)量的。它的主要特點(diǎn)是測(cè)量精度高，性能穩(wěn)定。熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應(yīng)用多的是鉑和銅，此外，現(xiàn)在已開(kāi)始采用鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。金屬熱電阻常用的感溫材料種類(lèi)較多，常用的是鉑絲。工業(yè)測(cè)量用金屬熱電阻材料除鉑絲外，還有銅、鎳、鐵、鐵-鎳等。其中鉑熱電阻的測(cè)量度是 的，它不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)溫，而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀。 　　當(dāng)然這里我們還有一個(gè)對(duì)溫度測(cè)量精度的要求基準(zhǔn)，也就是說(shuō)我們?cè)跈z查熱電阻的好壞之前需要根據(jù)需求判斷，到底我的測(cè)溫電路需要多大的精度，這里就會(huì)需要判斷熱電阻質(zhì)量的好壞。 　　要檢查熱電阻的質(zhì)量首先要查詢(xún)廠商提供的電阻阻值和溫度對(duì)應(yīng)表，按照對(duì)照表我們測(cè)下電熱阻阻值，看看是不是在正常的誤差范圍之內(nèi)就知道了，如果用萬(wàn)用表檢測(cè)其電阻值，與測(cè)量時(shí)熱電阻所處環(huán)境的溫度下的阻值對(duì)應(yīng)，即可判斷該熱電阻是好的。 　　如果按照對(duì)應(yīng)表，電阻阻值和應(yīng)該體現(xiàn)的溫度差別很大就意味著質(zhì)量不夠， 或者是熱電阻不穩(wěn)定，那就表示質(zhì)量不好。 　　而如果檢查出熱電阻是不能使用，那就意味著元器件的問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致測(cè)溫電路無(wú)效，這個(gè)時(shí)候就需要檢查熱電阻的好壞了。 　　一般的簡(jiǎn)單驗(yàn)證操作辦法是把熱電阻置入熱水中，或者是打火機(jī)加熱，但是阻值沒(méi)有變化的，溫度不變化，那就肯定是壞的。 　　一般常見(jiàn)的熱電阻有銅電阻、鉑電阻、熱敏電阻。對(duì)銅電阻、鉑電阻而言，如果用測(cè)量電阻值來(lái)判斷的話，電阻無(wú)窮大說(shuō)明線斷了或是電阻壞了，三根線之間電阻都為0說(shuō)明短路了。 　　如果測(cè)量電阻兩端，開(kāi)路了就是壞的！如果沒(méi)有開(kāi)路，但阻值很大，也是壞的！ 　　1. 用萬(wàn)用表的電阻檔測(cè)得電阻信號(hào)。 　　2. 假定為PT100： 在0 攝氏度時(shí)為100 歐姆，在20度時(shí)為107.7935 歐姆。微分電阻約為：0.39歐姆/攝氏度。根據(jù)你現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度，自己算一下電阻值應(yīng)為多少，然后用萬(wàn)用表電阻檔測(cè)一下即可，然后用打火機(jī)加熱下熱電阻，看其阻值是否上升。 　　3. 熱電阻精度等參數(shù)需要專(zhuān)門(mén)儀器來(lái)檢測(cè)的，萬(wàn)用表只能檢測(cè)好壞。也就是說(shuō)，作為用戶(hù)，只要判定熱電阻沒(méi)有短路，也沒(méi)有斷路，電阻值是隨溫度變化而變化，即可認(rèn)為熱電阻是好的。 　　PT100熱電阻好壞主要有斷線、短路、絕緣低、性能下降，斷線和短路比較好檢查，用萬(wàn)用表測(cè)試一下就能解決，絕緣好壞可以通過(guò)兆歐表遙測(cè)檢查。 　　所謂好壞主要是短路、斷路判斷，即一個(gè)熱阻在使用中是否由于機(jī)械振動(dòng)或者溫度烘烤、接線原因造成熱阻引出線短路、斷線原因，這個(gè)用普通的萬(wàn)用表就能夠檢測(cè)出來(lái)。 　　再者還要查看熱阻的電阻值與溫度值的對(duì)應(yīng)關(guān)系是否線性和準(zhǔn)確，這個(gè)可分粗略的判斷和準(zhǔn)確的校準(zhǔn)，粗略判斷主要用于現(xiàn)場(chǎng)故障判斷和排查，通過(guò)萬(wàn)用表測(cè)量電阻值然后與被測(cè)溫度估算值進(jìn)行對(duì)比看是否差距較大，抽出熱阻自然冷卻后在測(cè)量電阻值看是否與環(huán)境溫度想對(duì)應(yīng)，如果要求準(zhǔn)確判斷，需要拿到校準(zhǔn)室中對(duì)其0度和100度進(jìn)行校準(zhǔn)測(cè)定以此查看誤差是否符合精度要求。 　　PT100熱電阻傳感器的特點(diǎn)是，在0℃時(shí)電阻是100ω，溫度低電阻值下降，溫度高電阻值上升。用萬(wàn)用表就可判斷好壞。 　　可以先在回路中斷開(kāi)PT100接線，然后用萬(wàn)用表的電阻檔（200ω）測(cè)量其電阻值。但測(cè)量結(jié)果只能判斷PT100好壞，不能作為驗(yàn)證其精度的依據(jù)。 　　PT100在0℃時(shí)阻值為100ω，隨著溫度的升高阻值逐漸增大，具體的對(duì)應(yīng)關(guān)系可以查看其分度表。 　　1、PT100熱電阻的溫度范圍為T(mén)=0~100度，其輸出為I=4~20ma，其I、T的關(guān)系式為：I=4+（4/25）*T 　　如T=0度時(shí) I=4ma， I=100度時(shí) I=20ma。 T=25度時(shí) I=8ma 　　2、將PT100熱電阻撤出，放在一水容器里，其對(duì)外輸出點(diǎn)，串接25（或50）ma量程電流表，再用一個(gè)溫度計(jì)測(cè)水溫，加熱改變水的溫度，其溫度計(jì)的指示值與電流標(biāo)的指示值的變化，如符合公式（1）的變化關(guān)系，此熱電阻是好的，如電流表指示值不變或電流標(biāo)的指示值的變化與溫度計(jì)的指示值不符合公式（1）的變化關(guān)系，此此熱電阻是壞的。 　　用萬(wàn)用表測(cè)量?jī)奢敵龆耍ㄓ袝r(shí)是多端）是通的（雖然有一定的阻值），如果開(kāi)路必壞無(wú)疑，這是實(shí)際判斷好壞時(shí)的 步驟。熱電阻阻值是一定的，如PT100常溫在110歐左右，CU50常溫在55歐上下。熱電偶輸出的是電壓值，在一定溫度下會(huì)輸出一般為幾至幾十毫伏的電壓信號(hào)，可用萬(wàn)用表的電壓檔來(lái)測(cè)量。熱電偶輸出電壓只有幾mV，看萬(wàn)用表精度。數(shù)字萬(wàn)用表可粗測(cè)，判斷好壞。熱電偶的輸出是毫伏級(jí)的，用萬(wàn)用表檢測(cè)他的輸出不太可能，但是可以測(cè)量它的通斷。在大多數(shù)情況下，只要電偶部分（在兩根線的交點(diǎn)熔接處）是通的，沒(méi)氧化，沒(méi)壞，一般是沒(méi)問(wèn)題的。所以同時(shí)也可以從護(hù)套中抽出來(lái)做外觀檢查。真正要檢查，就要用標(biāo)準(zhǔn)熱電偶，來(lái)比較、測(cè)量它輸出的毫伏值了。這就要請(qǐng)搞計(jì)量的人員來(lái)做了。 　　有些萬(wàn)用表專(zhuān)門(mén)有測(cè)熱電偶檔。如果沒(méi)有就觀察熱電偶表面情況，用歐姆檔檢測(cè)是否有斷，如果均良好，可以把熱電偶放至兩個(gè)溫差很大的地方，用萬(wàn)用表MV檔檢測(cè)一下，放至兩個(gè)不同地方時(shí)，mV有明顯不同（一般都難于測(cè)準(zhǔn)），可以認(rèn)為熱電偶是沒(méi)問(wèn)題的。熱電阻只要放到兩個(gè)溫差明顯的地方，測(cè)量它的電阻值，對(duì)對(duì)分度表就知道好壞了。如果要高精度確認(rèn)，則要專(zhuān)門(mén)設(shè)備或送質(zhì)監(jiān)局等部門(mén)檢測(cè)了。