温差电动势的测量
2011级 电子工程类6班 杨伟豪 [1**********]8
一、实验目的
1. 了解电位差计的工作原理，学会用箱式电位差计测量热电偶的温差电动势。 2. 学会用数字电压表测量热电偶的温差电动势。 3. 了解热电偶的测温原理和方法。 4. 学会使用光点式或数字式检流计。 二、实验仪器
UJ31型箱式电位差计、热电偶、光点式或数字式检流计、标准电池、直流稳压电源、温度计、电热杯、保温杯。 三、实验原理
1．热电偶
两种不同金属组成一闭合回路时，若两个接点A、B处于不同温度t0和t，则在两接点A、B间产生电动势，称为温差电动势，这种现象称为温差现象。这样由两种不同金属构成的组合，称为温差电偶，或热电偶。热电偶是一种常用的热电传感器，利用它可以测量微小的温度变化。
温差电动势的大小除和热电偶材料的性质有关外，另一决定的因素就是两个接触点的温度差(t－t0)。电动势与温差的关系比较复杂，当温差不大时，取其一级近似可表示为：
＝C（t－t0）
式中C为热电偶常数（或称温差系数），等于温差1℃时的电动势，其大小决定于组成热电偶的材料。例如，常用的铜-康铜电偶的C值为4.26×10-2mV/K，而铂铑-铂电偶的C值为6.43×10-3mV/K。
四、实验步骤
1．参照图4-8-3，连接好线路。 2．把检流计调零。
3．调节电位差计工作电流标准化（详见电位差计使用方法）。
4．测量降温过程不同温度点的温差电动势。接通电源，将热端的水加热到100℃，当温度下降到95℃时，开始测量热电偶的温差电动势，每隔4℃测量一个电动势，测出8个数据，重复测量两次。
5．使热端处于任意一个温度，测出当前的温度tx真及此温度下相应的电动势x。
五、数据记录及处理
1. 实验数据记录
标准电池温度t （℃），标准电池电动势Es(t)＝ （V） 热电偶冷端温度t0＝ 17（℃）
2. 用两种方法求出温差系数C
（1）以热电偶两端点的温差△t为横坐标，热电动势为纵坐标，在直角坐标纸上作
表4-8-1 测量数据表
-△t曲线，并用作图法定出温差系数C。其方法是在直线上两端的数据区取二点（△t1，
、(△t2，2)（此二点一般不是数据点），代入下式求出C 1）
C＝（2－1）／（△t2-△t1）
（2）利用所测数据，用最小二乘法求出C值
2
C=3.9210mV/K
3. 由-△t图，根据x求出热水温度tx，以温度计所测值tx真为其真值，计算误差。
tx真82oC355K t=2.79mV
根据公式计算得tx=(2.79+11.263)0.0396-273=81.870C 误差E=
tx81.87-82==1.5% tx真82
六、注意事项
1．各接线端的正负极不能接错．
2． 使用UJ31电位差计时，Ⅲ刻度盘的0～100之间有一小段没有刻度线，这是断开的位置。调整到这一位置时，检流计指零，切不可认为达到了“平衡”。
3．如时间允许，最好每次测量前，都重新校准工作电流I０。 4．注意温度计和电偶热端必须与热水接触，且不能碰到杯壁或杯底。 七、思考题
1. 使用电位差计测量位置电压前要进行那些操作?
答:检流计调零,调节电位器工作电流,使检流计准确指零,估计大致判断要测量的电压范围。
2.如何判断热电偶的正负极性?
答: 可在工作端加热，然后用仪表测量热电势，若读数增加，则接仪表正端的即为正极，另一端为负极.。
3.为什么电势差计必须经过工作电流标准化后可进行正确测量?
答: 是为了直接从电位差计读出电动势Ex或电压U，其实自是校准电位差计内部电压降，使之与外旋钮标值电压一致。
温差电动势的测量
2011级 电子工程类6班 杨伟豪 [1**********]8
一、实验目的
1. 了解电位差计的工作原理，学会用箱式电位差计测量热电偶的温差电动势。 2. 学会用数字电压表测量热电偶的温差电动势。 3. 了解热电偶的测温原理和方法。 4. 学会使用光点式或数字式检流计。 二、实验仪器
UJ31型箱式电位差计、热电偶、光点式或数字式检流计、标准电池、直流稳压电源、温度计、电热杯、保温杯。 三、实验原理
1．热电偶
两种不同金属组成一闭合回路时，若两个接点A、B处于不同温度t0和t，则在两接点A、B间产生电动势，称为温差电动势，这种现象称为温差现象。这样由两种不同金属构成的组合，称为温差电偶，或热电偶。热电偶是一种常用的热电传感器，利用它可以测量微小的温度变化。
温差电动势的大小除和热电偶材料的性质有关外，另一决定的因素就是两个接触点的温度差(t－t0)。电动势与温差的关系比较复杂，当温差不大时，取其一级近似可表示为：
＝C（t－t0）
式中C为热电偶常数（或称温差系数），等于温差1℃时的电动势，其大小决定于组成热电偶的材料。例如，常用的铜-康铜电偶的C值为4.26×10-2mV/K，而铂铑-铂电偶的C值为6.43×10-3mV/K。
四、实验步骤
1．参照图4-8-3，连接好线路。 2．把检流计调零。
3．调节电位差计工作电流标准化（详见电位差计使用方法）。
4．测量降温过程不同温度点的温差电动势。接通电源，将热端的水加热到100℃，当温度下降到95℃时，开始测量热电偶的温差电动势，每隔4℃测量一个电动势，测出8个数据，重复测量两次。
5．使热端处于任意一个温度，测出当前的温度tx真及此温度下相应的电动势x。
五、数据记录及处理
1. 实验数据记录
标准电池温度t （℃），标准电池电动势Es(t)＝ （V） 热电偶冷端温度t0＝ 17（℃）
2. 用两种方法求出温差系数C
（1）以热电偶两端点的温差△t为横坐标，热电动势为纵坐标，在直角坐标纸上作
表4-8-1 测量数据表
-△t曲线，并用作图法定出温差系数C。其方法是在直线上两端的数据区取二点（△t1，
、(△t2，2)（此二点一般不是数据点），代入下式求出C 1）
C＝（2－1）／（△t2-△t1）
（2）利用所测数据，用最小二乘法求出C值
2
C=3.9210mV/K
3. 由-△t图，根据x求出热水温度tx，以温度计所测值tx真为其真值，计算误差。
tx真82oC355K t=2.79mV
根据公式计算得tx=(2.79+11.263)0.0396-273=81.870C 误差E=
tx81.87-82==1.5% tx真82
六、注意事项
1．各接线端的正负极不能接错．
2． 使用UJ31电位差计时，Ⅲ刻度盘的0～100之间有一小段没有刻度线，这是断开的位置。调整到这一位置时，检流计指零，切不可认为达到了“平衡”。
3．如时间允许，最好每次测量前，都重新校准工作电流I０。 4．注意温度计和电偶热端必须与热水接触，且不能碰到杯壁或杯底。 七、思考题
1. 使用电位差计测量位置电压前要进行那些操作?
答:检流计调零,调节电位器工作电流,使检流计准确指零,估计大致判断要测量的电压范围。
2.如何判断热电偶的正负极性?
答: 可在工作端加热，然后用仪表测量热电势，若读数增加，则接仪表正端的即为正极，另一端为负极.。
3.为什么电势差计必须经过工作电流标准化后可进行正确测量?
答: 是为了直接从电位差计读出电动势Ex或电压U，其实自是校准电位差计内部电压降，使之与外旋钮标值电压一致。