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1、热电偶的热电势温度曲线测定一、实验目的通过本实验掌握热电偶测温的基本原理、热电偶的基本构造及直流电位差计 的使用方法。二、实验原理及方法1原理：热电偶由两种不同材质的金属 A、B 焊接而成。焊接端称为测量 端，测量时将它置于测温场所感受被测温度，非焊接端要求温度恒定，称为参考 端，又称自由端或冷端。两种不同材质的导体连接在一起，构成一个闭合回路， 当两个接点的温度不同时，在回路中就会产生热电势。该热电势实际上是由接触 电势和温差电势所组成。接触电势是由于两种不同导体的自由电子密度不同而在 接触处形成的电势，而温差电势是对同一导体而言，是由于导体两端的温度不同 而产生的电势。经分析闭合回路的总热
2、电势为E二-J T ln NAtdtAB(T,T0 ) e T NBt由上式可知，热电偶总电势与自由电子密度N、N及两接点温度T、T有At Bt0关。电子密度不仅取决于热电偶材料的特性，而且随温度变化而变化，它们并非 常数，所以对确定的热电偶材料，热电偶的总电势E (T,T )成为温度T和T的AB 00函数差，即Eab(八T0)二 f (T)- f (To)如果冷端温度TO固定，f (T ) = C(参数)，则对确定的热电偶材料，其总热电势Oo就只与测量端温度T成单值函数关系。E (T, T ) = f (T) - CAB o温度计实验原理图2方法：本实验采用镍铬 康铜热电偶。将热电偶的测量
3、端插入温控干燥箱中加热，同时 温控干燥箱中再插入一只温度 计，用来确定温度。把热电偶的 冷端点按正负极与 UJ33a 型直 流电位差计的正负接线端子相 连接，用于测量热电偶回路热电 势。该型电位差计根据补偿法理 制成，可以修正冷端温度波动引入的误差。将数次加热温控干燥箱后测量的温度 和对应的热电势数值记录在表格中，并绘制温度热电势特性曲线。三、实验设备UJ33a型直流电位差计、镍铬一康铜热电偶、玻璃管式温度计、2020型 温控干燥箱四、实验步骤1. 校准UJ33a型直流电位差计：将倍率开关0旋到所需位置，K3旋到测量， 旋转调零电位器，使检流计指针指零。将k2扳向“标准”旋转工作电流调 节旋钮
4、，使指针指零。2. 打开温控干燥箱，设定预热到150C，将玻璃管式温度计插入温控干燥箱。3. 将热电偶用导线与电位差计连接，组成测量电路，将热电偶的测温探头插入 温控干燥箱内。4. 将K2扳向未知，调节读数盘，使指针返零，则被测值为读数示值之和与倍率 的乘积，记录其数值。5. 随温控干燥箱内温度升高，采用相同的方法测量不同温度点对应的热电势， 并记录数据。6. 实验完毕，关闭温控干燥箱，整理好仪器。五、实验数据处理1. 数据记录序号123456789温度（C）50-5555-6060-7070-8080-9090-100100-110110-130130-140热电势（mv）2.3-2.52.
5、6283-3.3343.83.9454.6-5.05.1-5.55.6-6.6677.32.绘制温度热电势曲线提示：以温度为横坐标，热电势为纵坐标将上表中的数据描点之后连线。3.实验误差分析（1）电位差计与温度读数没能做到完全同步，两者时间间隔引起误差（2）对温度读数时需要估读，读数时存在一定误差；（3）实验所用电位差计，温度计等存在系统误差。六、注意事项1.要先对直流电位差计校准再进行测量。2. 热电势与温度读取数值时的同步性。七、思考题1热电偶回路中产生的总热电势是由哪两种电势组成的？这两种电势都是如何 产生的？2热电偶回路中产生的总热电势和哪些因素有关？答 1. 热电偶回路中产生的总热电势包括接触电动势和温差电势，前者是由于两 种导体电子密度不同引起，后者是由于导体两端温度不同而产生的。2. 热电偶回路中产生的总热电势与两种导体的电子密度有关，与导体两端温度有关，电子密度不仅取决于热电偶材料，还随温度的变化而变化。
