金属电阻温度系数测定

金属电阻温度系数测定 金属电阻温度系数的测定 一、实验目的 1. 了解和测量金属电阻与温度的关系; 2. 了解金属电阻温度系数的测定原理; 3. 了解测量金属电阻温度系数的方法。 二、实验仪器 YJ-WH-II材料与器件温度特性综合试验仪 三、实验原理 1. 电阻温度系数 各种导体的电阻随着温度的升高而增大，在通常温度下，电阻与温度之间存在着线性关系，可用下式示 (1) R,R(1，,t)0 式中，R是温度为t?时的电阻;R为0?时的电阻，,称为电阻温度系数。 0 严格说，,和温度有关，但在0~100?范围内，,的变化很小，可以看作不变。 2. 铂电阻 导体的电阻值随温度变化而变化，通过测量其电阻值推算出被测环境的温度，利用此原理构成的传感器就是热电阻温度传感器。能够用于制作热电阻的金属材料必须具备以下特性: (1) 电阻温度系数要尽可能大和稳定，电阻值与温度之间应具有良好的线性关系; (2) 电阻率高，热容量小，反应速度快; (3) 材料的复现性和工艺性好，价格低; (4) 在测量范围内物理和化学性质稳定。目前，在工业应用最广的材料是铂铜。 铂电阻与温度之间的关系，在0~630.74?范围内用下式表示 2 (2) R,R(1，AT，BT)T0 在-200~0?的温度范围内 23 (3) R,R[1，AT，BT，C(T,100:C)T]T0 式中，R和R分别为在0?和温度为T时铂电阻的电阻值，A、B、C为温度系数，由0T-3-1-7-2-12-4实验确定，A=3.90802×10?，B=-5.80195×10?，C=-4.27350×10?。由式(2)和式(3)可见，要确定电阻R与温度T的关系，首先要确定R的值，R值不同时，R与TT00T的关系不同。目前国内统一的一般工业用标准铂电阻R值有100,和500,两种，并将0 电阻值R与温度T的相应关系同一列成表格，称其为铂电阻的分度表，分度号分别用Pt100T 和Pt500表示。 铂电阻在常用的热电阻中准确度高，国际温标ITS-90中还规定，将具有特殊构造的铂电阻作为13.5033~961.78?标准温度计使用，铂电阻广泛用于-200~850?范围内的温度测量，工业中通常在600?以下。 四、实验内容与步骤 1. 测Pt100的R-t曲线 将Pt100插入恒温腔中，连接好电源线，打开电源开关，顺时针调节“温度粗选”和“温度细选”钮到底。打开加热开关，加热指示灯发亮(加热状态)，观察恒温腔温度的变化，当恒温加热炉温度即将达到所需温度(50.0?)时逆时针调节“温度粗选”和“温度细选” 钮使指示灯闪烁(恒温状态)，仔细调节“温度细选”使恒温加热炉温度恒定在所需温度(如50.0?)。用数字多用表200,档测出此温度时Pt100的电阻值。 2. 重复以上步骤，选择温度为60.0?、70.0?、80.0?、90.0?、100.0?，测出Pt100在 上述温度点时的电阻值。 根据上述实验数据，绘出R-t曲线。 3. 求Pt100的电阻温度系数 根据R-t曲线，从图上人去相距较远的两点，t1-R1及t2-R2根据(1)式有: R,R(1，,t)101 R,R(1，,t)202 联立求解得: ,=(R-R)/(Rt-Rt) 211221 五、注意事项 1. 供电电源插座必须良好接地; 2. 在整个电路连接好之后才能打开电源开关。