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銅熱電阻溫度特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/b>
了解銅熱電阻測(cè)溫基本原理與特性；
二、實(shí)驗(yàn)儀器
智能調(diào)節(jié)儀、溫度源、溫度傳感器模塊、鉑熱電阻Pt100、銅熱電阻Cu50、±15V電源、數(shù)顯單元。
三、實(shí)驗(yàn)原理
銅熱電阻以金屬銅作為感溫元件。它的特點(diǎn)是：電阻溫度系數(shù)較大、價(jià)格便宜、互換性好、固有電阻小、體積大。使用溫度范圍是-50℃～150℃，在此溫度范圍內(nèi)銅熱電阻與溫度的關(guān)系是非線性的。如按線性處理，雖然方便，但誤差較大。通常用下式描述銅熱電阻的電阻與溫度關(guān)系：
式中，
——溫度為0℃時(shí)銅熱電阻的電阻值，通常取=50Ω或=100Ω；
——溫度為t℃時(shí)銅熱電阻的電阻值；
t——被測(cè)溫度；
A，B，C為常數(shù)，當(dāng)W100=1.428時(shí),A=4.28899×10-3℃-1,B=-2.133×10-7℃-2,C=1.233×10-9℃-3。
銅熱電阻體結(jié)構(gòu)如圖48-1所示，通常用直徑0.1mm的漆包線或絲包線雙線繞制，而后浸以酚醛樹(shù)脂成為一個(gè)銅電阻體，再用鍍銀銅線作引出線，穿過(guò)絕緣套管。銅電阻的缺點(diǎn)是電阻率較低，電阻體的體積較大，熱慣性也較大，在100℃以上易氧化，因此只能用于低溫以及無(wú)侵蝕性的介質(zhì)中。
1-引出線 2-補(bǔ)償線阻 3-銅熱電阻絲 4-引出線
圖49-1 銅熱電阻體結(jié)構(gòu)
銅熱電阻Cu50的電阻溫度特性（分度表）見(jiàn)表49-1。
表49-1銅熱電阻分度表（分度號(hào)：Cu50；單位：Ω）
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溫度（℃）
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0
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1
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2
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3
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4
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5
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6
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7
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8
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9
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0
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50．00
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50.21
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50.43
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50.64
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50.86
|
51.07
|
51.28
|
51.50
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51.71
|
51.93
|
|
10
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52.14
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52.36
|
52.57
|
52.78
|
53.00
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53.21
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53.43
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53.64
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53.86
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54.07
|
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20
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54.28
|
54.50
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54.71
|
54.92
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55.14
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55.35
|
55.57
|
55.78
|
56.00
|
56.21
|
|
30
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56.42
|
56.64
|
56.85
|
54.07
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57.28
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57.49
|
57.71
|
57.92
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58.14
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58.35
|
|
40
|
58.56
|
58.78
|
58.99
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59.20
|
59.42
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59.63
|
59.85
|
60.06
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60.27
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60.49
|
|
50
|
60.70
|
60.92
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61.13
|
61.34
|
61.56
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61.77
|
61.98
|
62.20
|
62.41
|
62.63
|
|
60
|
62.84
|
63.05
|
63.27
|
63.48
|
63.70
|
63.91
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64.12
|
64.34
|
64.55
|
64.76
|
|
70
|
64.98
|
65.19
|
65.41
|
65.62
|
65.83
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66.05
|
66.26
|
66.48
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66.69
|
66.96
|
|
80
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67.12
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67.33
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67.54
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67.76
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67.97
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68.19
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68.40
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68.62
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68.83
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69.00
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90
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69.26
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69.47
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69.68
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69.90
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70.11
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70.33
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70.54
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70.76
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70.97
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71.18
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100
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71.40
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71.61
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71.83
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72.04
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72.25
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72.47
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72.68
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72.80
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73.11
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71.33
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110
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73.54
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73.75
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73.97
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74.18
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74.40
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74.61
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74.83
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75.04
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75.26
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76.47
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120
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75.68
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75.90
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76.11
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76.33
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76.54
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76.76
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76.97
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77.19
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77.40
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77.62
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四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟
銅熱電阻Cu50調(diào)理電路如圖49-2所示。
圖49-2 銅熱電阻Cu50調(diào)理電路原理圖
1．重復(fù)溫度控制實(shí)驗(yàn)，將溫度源的溫度設(shè)定在500C，在溫度源另一個(gè)溫度傳感器插孔中插入Cu50溫度傳感器。
2．將±15V直流穩(wěn)壓電源接至溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K。溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K的輸出Uo2接主控臺(tái)直流電壓表。打開(kāi)實(shí)驗(yàn)臺(tái)及智能調(diào)節(jié)儀電源。
3．短接模塊上差動(dòng)放大器的輸入端Ui，調(diào)節(jié)電位器Rw4使直流電壓表顯示為零。
4．拿掉短路線，按圖48-2接線，并將Cu50傳感器的三根引出線（同顏色的兩個(gè)端子短接）插入溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K中“Rt”。兩端。并將R7和一個(gè)100Ω電阻R6并聯(lián)。
5．將+5V直流電源接到電橋兩端，電橋輸出接到差動(dòng)放大器的輸入U(xiǎn)i，調(diào)節(jié)平衡電位器Rw2，使輸出Uo2為0。
6．按實(shí)驗(yàn)溫度控制實(shí)驗(yàn)設(shè)置智能調(diào)節(jié)儀參數(shù)，改變溫度源的溫度每隔50C記下Uo2的輸出值，直到溫度升至1450C。并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入下表。
表49-2
五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告
根據(jù)表49-2所記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制Vo（V）- t（℃）實(shí)驗(yàn)曲線，并計(jì)算非線性誤差。
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