传感器与检测技术实验装置—铜热电阻温度特性测试实验

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365传感器 |
一、实验目的
了解铜热电阻测温基本原理与特性;
二、实验仪器
智能调节仪、温度源、温度传感器模块、铂热电阻Pt100、铜热电阻Cu50、±15V电源、数显单元。
三、实验原理
铜热电阻以金属铜作为感温元件。它的特点是:电阻温度系数较大、价格便宜、互换性好、固有电阻小、体积大。使用温度范围是-50℃~150℃,在此温度范围内铜热电阻与温度的关系是非线性的。如按线性处理,虽然方便,但误差较大。通常用下式描述铜热电阻的电阻与温度关系:
http://www.shkaihang.com/upLoad/news/month_1706/201706131118134662.png
式中,http://www.shkaihang.com/upLoad/news/month_1706/201706131118195139.png=100Ω;
http://www.shkaihang.com/upLoad/news/month_1706/201706131118268760.png——温度为t℃时铜热电阻的电阻值;
t——被测温度;
A,B,C为常数,当W100=1.428时,A=4.28899×10-3℃-1,B=-2.133×10-7℃-2,C=1.233×10-9℃-3。
铜热电阻体结构如图48-1所示,通常用直径0.1mm的漆包线或丝包线双线绕制,而后浸以酚醛树脂成为一个铜电阻体,再用镀银铜线作引出线,穿过绝缘套管。铜电阻的缺点是电阻率较低,电阻体的体积较大,热惯性也较大,在100℃以上易氧化,因此只能用于低温以及无侵蚀性的介质中。
http://www.shkaihang.com/upLoad/news/month_1706/20170613111905668.png
1-引出线
图49-1
铜热电阻Cu50的电阻温度特性(分度表)见表49-1。
表49-1铜热电阻分度表(分度号:Cu50;单位:Ω)
温度(℃) |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
50.00 |
50.21 |
50.43 |
50.64 |
50.86 |
51.07 |
51.28 |
51.50 |
51.71 |
51.93 |
10 |
52.14 |
52.36 |
52.57 |
52.78 |
53.00 |
53.21 |
53.43 |
53.64 |
53.86 |
54.07 |
20 |
54.28 |
54.50 |
54.71 |
54.92 |
55.14 |
55.35 |
55.57 |
55.78 |
56.00 |
56.21 |
30 |
56.42 |
56.64 |
56.85 |
54.07 |
57.28 |
57.49 |
57.71 |
57.92 |
58.14 |
58.35 |
40 |
58.56 |
58.78 |
58.99 |
59.20 |
59.42 |
59.63 |
59.85 |
60.06 |
60.27 |
60.49 |
50 |
60.70 |
60.92 |
61.13 |
61.34 |
61.56 |
61.77 |
61.98 |
62.20 |
62.41 |
62.63 |
60 |
62.84 |
63.05 |
63.27 |
63.48 |
63.70 |
63.91 |
64.12 |
64.34 |
64.55 |
64.76 |
70 |
64.98 |
65.19 |
65.41 |
65.62 |
65.83 |
66.05 |
66.26 |
66.48 |
66.69 |
66.96 |
80 |
67.12 |
67.33 |
67.54 |
67.76 |
67.97 |
68.19 |
68.40 |
68.62 |
68.83 |
69.00 |
90 |
69.26 |
69.47 |
69.68 |
69.90 |
70.11 |
70.33 |
70.54 |
70.76 |
70.97 |
71.18 |
100 |
71.40 |
71.61 |
71.83 |
72.04 |
72.25 |
72.47 |
72.68 |
72.80 |
73.11 |
71.33 |
110 |
73.54 |
73.75 |
73.97 |
74.18 |
74.40 |
74.61 |
74.83 |
75.04 |
75.26 |
76.47 |
120 |
75.68 |
75.90 |
76.11 |
76.33 |
76.54 |
76.76 |
76.97 |
77.19 |
77.40 |
77.62 |
四、实验内容与步骤
铜热电阻Cu50调理电路如图49-2所示。
http://www.shkaihang.com/upLoad/news/month_1706/201706131119358831.png
图49-2
1.重复温度控制实验,将温度源的温度设定在500C,在温度源另一个温度传感器插孔中插入Cu50温度传感器。
2.将±15V直流稳压电源接至温度传感器实验模块。温度传感器实验模块的输出Uo2接主控台直流电压表。打开实验台及智能调节仪电源。
3.短接模块上差动放大器的输入端Ui,调节电位器Rw4使直流电压表显示为零。
4.拿掉短路线,按图48-2接线,并将Cu50传感器的三根引出线(同颜色的两个端子短接)插入温度传感器实验模块中“Rt”。两端。并将R7和一个100Ω电阻R6并联。
5.将+5V直流电源接到电桥两端,电桥输出接到差动放大器的输入Ui,调节平衡电位器Rw2,使输出Uo2为0。
6.按实验温度控制实验设置智能调节仪参数,改变温度源的温度每隔50C记下Uo2的输出值,直到温度升至1450C。并将实验结果填入下表。
T(℃) |
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
Uo2(V) |
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|
|
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|
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|
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五、实验报告
根据表49-2所记录实验数据,绘制Vo(V)- t(℃)实验曲线,并计算非线性误差。
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