实验六  热电偶冷端温度补偿实验

（请先仔细阅读温控仪操作说明）

一、实验目的：了解热电偶冷（自由）端温度补偿的原理与方法。

二、基本原理：由实验五可知，热电偶是一种温差测量传感器。为直接反映温度场的摄氏温度值，需对其自由端进行温度补偿。热电偶冷端温度补偿的方法有：冰水法、恒温槽法、自动补偿法、电桥平衡法，常用的是电桥平衡法（图6-2），它是在热电偶和测温装置之间接入一个直流电桥，称为冷端温度补偿器，补偿器电桥在0℃时达到平衡(亦有20℃平衡)。当热电偶自由端(a、b)温度升高时(>0℃)热电偶回路的电势Uab下降，由于补偿器中PN结呈负温度系数，其正向压降随温度升高而下降，促使Uab上升，其值正好补偿热电偶因自由端温度升高而降低的电势，达到补偿目的。     

三、实验设备及器材：温度传感器实验模板、热电偶、冷端温度补偿器、外接+5V电源适配器。

四、实验步骤：

1、将热电偶插到温度控制仪两个传感器插孔中任意一个插孔中，（K型、E型已装在一个护套内），K型热电偶的自由端接到温控仪面板上的EK端，用它作为标准传感器，配合温控仪用于设定温度，注意识别K型、E型引线标记及正极、负极不要接错。

2、将E型热电偶的自由端接入温度传感器实验模板上标有热电偶符号的a、b孔上，作为被测传感器用于实验，按图6-1接线，热电偶自由端连线中带红色套管或红色斜线的一条为正端,接入“a”点。

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图6-1 热电偶测温性能实验电路

3、将R5、R6端接地，RW2大约置中，将V02端与模块上数显电压表Vi端相接，调节Rw3使数显表显示零（数显表置200mv档）。

    4、去掉R5、R6接地线，将热电偶a、b端与放大器R5、R6相接，打开温控仪电源并设置温度T=50℃，观察温控仪指示的温度值，当温度稳定在50℃时，记录下电压表读数值。

5、重新设定温度值为50℃+n·Δt，建议Δt=5℃，n=1……10，每隔1n读出数显电压表指示值与温控仪指示的温度值，并填入表6-1。

表6-1：

6、将冷端温度补偿器(0℃)上的热电偶(E型)插入温度控制仪另一插孔中，在补偿器④、③端加上补偿器电源+5V（用外接电源适配器），将冷端补偿器的①、②端接入数字电压表，重复50℃+n·Δt的加温过程，记录下数显表上的数据，填入表6-2中。

表6-2：

五、实验报告：

1、将上述数据与实验三十五中⑦的结果进行比较，分析补偿前后的两组数据，参照E型热电偶分度表，计算因补偿后使自由端温度下降而产生的温差值。

2、上述的温差值代表什么含义？

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图6-2  冷端温度补偿原理图

附录

温度控制仪操作说明

通电前检查接线正确无误，温度控制仪通电5秒内显示窗先显示PV窗量程上限、SV窗显示量程下限,随后即进入工作状态,按SET键0.5秒，PV窗显示5U，SV显示窗闪烁，此时可通过◄▲▼键改变SV窗的值来改变设定值,再按SET键0.5秒确认。