热电阻测温特性实验

一、实验目的

了解Pt100热电阻的特性与应用。

二、基本原理

根据导体电阻随温度变化的特性，热电阻用于测量时要求其材料电阻温度系数大，稳定性好，电阻率高，电阻与温度之间最好有线性关系。常用铂电阻和铜电阻，铂电阻在0～630.74℃以内，电阻Rt与温度t的关系为:

Rt=R0(1+At+Bt2)

R0系温度为0℃时的铂热电阻的电阻值。本实验R0=100℃，A=3.90802×10-3℃-1， B=-5.080195×10-7℃-2。铂电阻是三线连接，其中一端接两根引线主要是为了消除引线电阻对测量的影响。

三、需用器件与单元

CGQ-04温度源、CGQ-009温度传感器实验模块、K/E型热电偶、Pt100热电阻、直流源、电压表。

四、实验步骤

图附1-11 Pt100热电阻测温特性实验

1.按图附1-11将Pt100铂电阻接入电路，加±15V电源，调节Rw2在某一位置，将Vi1和Vi2短接并接地，调节Rw3使Vo2输出电压为零。

2.将Pt100铂电阻三根引线引入“Rt”输入的c、d上:用万用表欧姆挡测出Pt100三根引线中短接的两根线接d端。这样Rt与R2、R3、R4、Rw1组成直流电桥，是一种单臂电桥工作形式。

3.在端点c与地之间加直流源+2V，合上主控箱电源开关，调Rw1使电桥平衡，即桥路输出端d和中心活动点之间在室温下输出为零。

4.将d点接到Vi1，RW1中心点接到Vi2，如图附1-11所示。

5.设定温度值40℃，将Pt100探头插入温度源的一个插孔中，开启电源，待温度控制在40℃时记录下电压表读数值，重新设定温度值为(40℃+n·Δt)，建议Δt=5℃，n=1， 2，…，10，分别读出数显表输出电压与温度值，将结果填入表附1-9中。

表附1-9

6.实验完毕，关闭电源。根据表附1-9中的值计算其非线性误差。

五、思考题

如何根据测温范围和精度要求选用热电阻?