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热电偶的标定与校验指导书

一、实验目的

1．掌握热电偶的温度标定与校验方法，初步了解铜――康铜热电偶的特性；掌握热电偶测

温的基本原理；

2．掌握单支热电偶采用冰浴法的连接线路；

3．掌握电位差计的使用；

4．学会制作热电偶丝；

5．能利用误差理论对所得的数据进行处理。

二、实验内容

1．对单支热电偶进行温度校验（或标定）；

2．绘制铜-康铜热电偶的热电势――温度特性曲线。

三、实验仪器、设备及材料

1.UJ33d数字式直流电位差计；

2.DHT-2型热学实验仪；

3.铜-康铜热电偶丝；

4.0～50℃二级标准水银温度计；

5.电冰箱；

6.保温杯；

7.手锤；

8.塑料杯；

9.调压器；

10.砂纸。

四、实验原理

将A、B两种不同材质的金属丝的两端点焊接成一个闭合回路。当两个接点处于不同温度时

（如图1），在闭合回路中就会产生热电势，这种现象称为热电效应。

图1

图2

为了测量温差电动势，就需要在图1的回路中接入电位差计，但测量仪器的引入不能影

响热电偶原来的性质。根据中间导体定则，在热电偶回路中接入第三种导体，只要与第三种

导体相连接的两端温度相同，接入第三导体后，对热电偶回路中的总电势没有影响。在A、

B两种金属之间接入第三种金属C时，若它与A、B的两连接点处于同一温度T0（图2），则

该闭合回路的温差电动势与上述只有A、B两种金属组成回路时的数值完全相同。所以，我

们把A、B两根不同化学成份的金属丝的一端焊在一起，构成热电偶的热端（工作端）。将另

两端各与铜引线（即第三种金属C）焊接，构成两个同温度（T0）的冷端（自由端）。铜引

线与电位差计相连，这样就组成一个热电偶温度计。如图3所示。

图3

当热电偶材料一定时，回路中的总电势E(T,T)成为温度T和温度T的函数差，即

AB00

E(T,T)=f(T)-f(T)

AB00

当热端温度T为测量点的实际温度时，若使冷端的温度T不变，即f(T)=C(常数)，则

00

E(T,T)=f(T)-C

AB0

回路中产生的热电势仅是热端温度T的单值函数。

0

通常将冷端置于冰水混合物中，保持T=0C，将热端置于待测温度处，即可以得出

0

热电势－温度特性曲线(E-t特性曲线图)。

五、实验步骤

1．按图4所示连接线路，注意热电偶及各电源的正、负极的正确连接。

2.打开UJ33d电位差计、热学实验仪DHT-2的电源，预热20分钟左右。

3．熟悉UJ33d数字式直流电位差计各旋钮的功能（见附录1），掌握测量热电势的基本

要领。

4．制作0℃冰浴器：用冰水和黄豆大小的冰块混合置于保温杯内，并用二级水银温度

0

计测量是否达到0C；若不是，调整冰水混合比例。

0

5．将热电偶的参考端置于冰水混合物中之中，确保t=0C(测温端置于加热器内)。