热电阻特性实验数据报告

热电阻作为一种常见的温度传感器，在工业生产、科学研究等领域有着*的应用。为了深入理解热电阻的工作原理以及特性参数，本文进行了热电阻特性实验，并对实验数据进行了分析和讨论。

1. 实验目的

本次实验旨在：

熟悉热电阻的结构和工作原理； 掌握热电阻温度特性曲线的绘制方法； 学习使用相关仪器设备测量热电阻的阻值； 计算热电阻的分度号和测量精度； 分析影响热电阻测量精度的因素。

2. 实验原理

热电阻是基于金属导体的电阻率随温度变化而改变的特性制成的。当温度发生变化时，热电阻的阻值也会随之改变，通过测量其阻值的变化量，就可以间接测量温度。

热电阻的温度特性可以用电阻温度系数α来描述，其定义为温度每升高1℃时，材料电阻率的相对变化率：

α = (Rt - R0) / [R0 * (t - t0)]

式中：

α 为电阻温度系数，单位为 ℃-1； Rt 为温度 t ℃ 时的电阻值，单位为 Ω； R0 为温度 t0 ℃ 时的电阻值，单位为 Ω。

通过测量不同温度下热电阻的阻值，可以绘制出其温度特性曲线。根据该曲线，可以确定热电阻的分度号和测量精度等参数。

3. 实验仪器与材料

被测热电阻 (Pt100)； 标准电阻箱； 直流稳压电源； 数字万用表； 恒温水槽； 温度计； 连接导线。

4. 实验步骤

按照实验电路图连接好实验仪器和被测热电阻。 设置恒温水槽的温度为初始温度 (例如 0℃)，待温度稳定后，记录下此时热电阻的阻值 R0。 逐渐升高恒温水槽的温度，每隔一定温差 (例如 5℃)，待温度稳定后，记录下此时热电阻的阻值 Rt。 重复步骤3，直至达到实验所需*温度。 根据实验数据，计算出每个温度点对应的电阻温度系数 α。 以温度为横坐标，电阻值为纵坐标，绘制出热电阻的温度特性曲线。 根据温度特性曲线，确定热电阻的分度号和测量精度。

5. 实验数据及处理

下表为本次实验测得的 Pt100 热电阻在不同温度下的阻值：

温度 t (℃) 电阻值 Rt (Ω) 0 100.00 5 101.95 10 103.90 15 105.86 20 107.82

根据上述数据，计算出每个温度点对应的电阻温度系数 α，并绘制出热电阻的温度特性曲线。

6. 结果分析与讨论

从实验结果可以看出，Pt100 热电阻的阻值随温度的升高而线性增加，其温度特性曲线近似为一条直线。这与理论分析结果相符。

通过分析实验数据和温度特性曲线，可以得出以下结论：

Pt100 热电阻的电阻温度系数 α 约为 0.00385 ℃-1； 该热电阻的分度号为 Pt100，即在 0℃ 时，其阻值为 100Ω； 该热电阻的测量精度较高，可以满足一般工业生产和科学研究的需求。

在实际应用中，影响热电阻测量精度的因素有很多，例如：

热电阻本身的制造精度； 测量电路的连接电阻和热电势； 环境温度的变化； 热辐射和热传导的影响。

为了提高热电阻的测量精度，应尽量减小上述因素的影响。例如，选择精度更高的热电阻，采用三线制或四线制接线法，做好热屏蔽等措施。

7. 结论

本次实验成功地测量了 Pt100 热电阻的温度特性曲线，并对其特性参数进行了分析。实验结果表明，Pt100 热电阻具有较高的测量精度，可以满足一般的温度测量需求。在实际应用中，应根据具体情况采取相应的措施，以提高测量精度。