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、觀察流過熱電阻電流的大小對測溫的影響。 　　二、儀器設(shè)備 　　1、直流穩(wěn)壓電源一臺：提供穩(wěn)定電壓。E=11V. 　　2、電阻箱三只：精度等級較高的一只作為標(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。 　　4、數(shù)字多用表，0.05級，用于測量標(biāo)準(zhǔn)電阻和熱電阻上的電壓。 　　5、直流毫安表一只：測量流過熱電阻的電流。 　　三、熱電阻體的主要技術(shù)指標(biāo) 　　分度號 準(zhǔn)確度等級 0°C電阻值 　　（Ω） 電阻比（W=R100/R0） 0°C阻值 　　 允許誤差 Pt100 工業(yè)I級 100.00±0.05 1.3851±0.0006 ±0.05% 工業(yè)II級 100.00±0.10 1.3851±0.0012 ±0.1% 　　四、實(shí)驗(yàn)原理 　　原理圖見圖-1。用穩(wěn)壓電源提供直流穩(wěn)定電壓，經(jīng)過電阻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 檔開始調(diào)整）,使電路中流過熱電阻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，流過同一回路中RS、Rt的電流不變，用伏安法可測定Rt的實(shí)際電阻值。本實(shí)驗(yàn)用高精度電位差計(jì)UJ33D-1測量Rs 、Rt上的電壓。 　　Rt的測量為間接測量法。 　　∵ 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，接線圖詳見黑板。 　　數(shù)字多用表：測量電勢值。 　　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0℃時(shí)阻值，RS＝100.00Ω；測100℃阻值時(shí)，RS＝138.00Ω）再通電；改變R1調(diào)整流過熱電阻的電流，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)記錄見表一） 　?、?測R0（測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）放在盛有冰水混合物的冰桶中，恒溫15分鐘后進(jìn)行測量。 　?、?正向測三組Ut0、Us0。 　?、?反向測三組Ut0、Us0。 　　注意：E=11V,R1=9999Ω，R2=1K;調(diào)整分壓電阻的阻值R1（從 檔開始調(diào)整）改變流過Rt電流（毫安表顯示），使電流的大小為0.8 mA≤I≤1mA。 　?、?測R100（測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)行測量。 　?、?正向測三組Ut100、Us100。 　?、?反向測三組Ut100、Us100。 　　注意：E=11V,R1=9999Ω，R2=1K;調(diào)整分壓電阻的阻值R1（從 檔開始調(diào)整）改變流過Rt電流（毫安表顯示），使電流的大小為0.8 mA≤I≤1mA。 　　3、經(jīng)過熱電阻電流I的大小對測溫的影響 　?、?在2.⑵中，已測0.8 mA≤I≤1mA時(shí)R100的實(shí)際阻值。 　　⑵ 測100°C流過熱電阻電流I=10mA時(shí)的阻值（見表二）。 　　① 正向測三組U′t100、U′s100。 　?、?反向測三組U′t100、U′s100。 　　注意：E=11V,R1=999Ω,R2=1K，調(diào)整R1（從 檔開始調(diào)整）讓流過熱電阻的電流I=10 mA。 　　六、數(shù)據(jù)記錄與處理 　　被檢熱電阻：分度號 標(biāo)稱準(zhǔn)確度等級 　　電阻箱（作為標(biāo)準(zhǔn)電阻）：型號 準(zhǔn)確度等級 　　電位差計(jì)： 型號 準(zhǔn)確度等級 　　實(shí)驗(yàn)環(huán)境： 室溫 相對濕度 　　表一：測定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 　　電流（mA） R0測量 （Rs0取100.00Ω） R100

　　一般所說的電阻，它的用途無非是用來限流、分壓、或者產(chǎn)生熱量。 　　但是熱電阻的用途就不同了。它是在工業(yè)生產(chǎn)中，專門用來測量溫度一種元件。這種電阻的阻值與它所感受到的溫度，呈近似線性的關(guān)系。比如有一種熱電阻型號為PT100，在1攝氏度時(shí)為100歐姆，溫度每增加1度，阻值大約上升0.39歐姆，在100度時(shí)，阻值為138.4歐姆。因此，我們只要用儀器測量到熱電阻的阻值，經(jīng)過一個(gè)換算關(guān)系，就可以得到它所處環(huán)境的溫度值。一般而言，熱電阻只能測量250度以下的溫度，再高就不準(zhǔn)確了，或者燒壞了。 　　電阻都能發(fā)熱。但是電阻在電路中的用途不同，有的是用于分流，有的是用于分壓，有的是用于發(fā)熱。用于發(fā)熱時(shí)候的電阻叫做熱電阻。 　　誰說熱電阻只能測量250度以下?400度照用不誤! 　　電阻有很多種類，而熱電阻是電阻中的一種，

  熱電阻的測溫原理是基于導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化這一特性來測量溫度及與溫度有關(guān)的參數(shù)。熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應(yīng)用多的是鉑和銅，現(xiàn)在已開始采用鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。熱電阻通常需要把電阻號通過引線傳遞到計(jì)算機(jī)控制裝置或者其它二次儀表上。   熱電阻是電阻值隨溫度變化的溫度檢測元件。它是利用物體（常見的是特定的金屬或半導(dǎo)體材料）的導(dǎo)電率隨溫度變化而變化的原理制成。它的阻值跟溫度的變化成正比，隨著溫度上升而成勻速增長。   使用熱電阻測溫的過程實(shí) zyclxmzsw   在實(shí)際測量電路中，電橋并不一定設(shè)計(jì)成平衡狀態(tài)，熱電阻從那個(gè)橋臂接入也沒有一定之規(guī)，但采用三線制接法，利用電橋的平衡能力連接導(dǎo)線影響的基本原理是相通的。   以電橋作為熱電阻測溫儀表的前置電路，可以將熱電阻的阻值直接轉(zhuǎn)換成   相應(yīng)的電壓，對后續(xù)電路沒有嚴(yán)格要求，同時(shí)可以有效克服接線電阻對測量的影響。通過對橋路參數(shù)的合理選擇，可以使儀表獲得良好的抗干擾能力，所以在熱電阻測溫儀表中廣泛采用。   其它三線制測量方法   近些年來，隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，出現(xiàn)了一些無需采用前置電橋而測量熱電阻阻值的儀表，一些儀表廠商還開發(fā)出了具有完整溫度變送器功能的集成模塊。雖然這些測量儀表方式多   改變的，就是如果要接線電路對測量的影響，就至少需要知道其中一根導(dǎo)線所產(chǎn)生的影響。也就是說除非可以忽略連接導(dǎo)線對測量的影響，否則至少需要三根連線。   圖四是一個(gè)集成溫度變送器前置部分的原理示意：當(dāng)恒流電流流經(jīng)線路電阻Ra、Rb和測溫電阻R△時(shí)將分別在這三個(gè)電阻上產(chǎn)生電壓。不難看出，當(dāng)三個(gè)導(dǎo)線電阻一致時(shí)，恒流電流流經(jīng)R△所產(chǎn)生的電壓，等于V2－V1。很顯然當(dāng)三個(gè)導(dǎo)線電阻發(fā)生等量變化時(shí)，這個(gè)關(guān)系依然成立。   三線制測量對導(dǎo)線的要求   從上面的原理分析可以看出，無論采用哪種方法，要導(dǎo)線Ra、Rb對于測量的影響，都有一個(gè)要求兩根導(dǎo)線的阻值以及在受環(huán)境影響發(fā)生的變化量都完全一致的要求。   同時(shí)對于導(dǎo)線Rc，雖然從理論上對測量不會(huì)發(fā)生影響，但那只是在理想狀態(tài)下的推導(dǎo)，實(shí)際工作中，仍然會(huì)對測量產(chǎn)生影響，而要這種影響，就必須對這根導(dǎo)線的狀態(tài)有所了解，簡單的做法，就是讓這根線和其它兩根線保持一致。 所以在采用三線制接線要求采用相同阻值和材質(zhì)的導(dǎo)線，簡單的方法就是：采用同規(guī)格同材質(zhì)的導(dǎo)線，例如使用三芯電纜；同時(shí)避免或減少中間接頭，因?yàn)榻宇^的質(zhì)量有可能對測量產(chǎn)生影響。