一、實驗目的：
1．觀察了解熱電偶的結構，熟悉熱電偶的工作特性，學會查閱熱電偶分度表。
2．了解PN結溫度傳感器的原理和工作情況。
3．了解NTC（負溫度系數）熱敏電阻現象和特性。
二、實驗原理：
熱電偶、熱敏電阻和PN結測溫傳感器是典型的熱電傳感器。
熱電偶的基本工作原理是熱電效應，當其熱端和冷端的溫度不同時，即產生熱電動勢。通過測量此電動勢即可知道兩端溫差。如固定某一端溫度（一般固定冷端為室溫或0℃），則另一端的溫度就可知，從而實現溫度的測量。CSY型.CSY10.CSY10A型實驗儀中熱電偶為銅一康銅（T分度）,CSY10B型為鎳鉻-鎳硅（K分度）。
半導體PN結具有非常良好的溫度線性。根據PN結特性表達公式可知，當一個PN結制成后，其反向飽和電流基本上只與溫度有關，根據這一原理制成的PN結集成溫度傳感器，可以直接顯示絕對溫度K，并且具有良好的線性與精度。
用半導體材料制成的熱敏電阻具有靈敏度高，可以應用于各領域的優點，熱電偶一般測高溫時線性較好，熱敏電阻則用于200℃以下溫度較為方便，本實驗中所用熱敏電阻為負溫度系數。溫度變化時熱敏電阻阻值的變化導致運放組成的壓/阻變換電路的輸出電壓發生相應變化。
三、實驗所需部件：
熱電偶、加熱器、差動放大器、電壓表、溫度計、PN結集成溫度傳感器、溫度變換器、熱敏電阻。
四、實驗步驟：
1．熱電偶實驗步驟：
① 打開電源，差動放大器調零。
② 差動放大器雙端輸入接入熱電偶，如圖11所示，打開加熱開關，迅速將差動放大器輸出調零（調節差動放大器調零旋鈕）。

熱電式傳感器實驗電路圖

③ 隨加熱器溫度上升，觀察差動放大器的輸出電壓的變化，待加熱溫度不再上升時（達到相對的熱穩定狀態），記錄電壓表讀數。
④ 本儀器上熱電偶是由兩支銅－康銅熱電偶串接而成，（CSY10B型實驗儀為一支K分度熱電偶），熱電偶的冷端溫度為室溫，放大器的增益為100倍，計算熱電勢時均應考慮進去。用溫度計讀出熱電偶參考端所處的室溫tn。
E（t , to） = E（t , tn） + E（tn , to）
實際電動勢 = 測量所得電勢 + 溫度修正電動勢
式中E為熱電偶的電動勢，t為熱電偶熱端溫度，to為熱電偶參考端溫度為0℃，tn為熱電偶參考端所處的溫度。查閱銅-康銅熱電偶分度表或鎳鉻-鎳硅熱電偶分度表，求出加熱端溫度t。
2．PN結溫度傳感器步驟：
① 將PN結溫度傳感器按照圖12接線。

② 打開加熱器，觀察溫度上升時電壓表示數的變化；關閉加熱器停止加熱，觀察溫度降低時電壓表示數的變化。記錄下以上的觀察現象，并根據電路分析其原因。

3．NTC（負溫度系數）熱敏電阻實驗步驟：
① 觀察裝于懸臂梁上封套內的熱敏電阻，將熱敏電阻按照圖13線。
② 打開加熱器，觀察溫度變換器電壓表輸出隨著的溫升與溫降的變化情況。把以上情況記錄下來，并根據電路分析其原因

NTC熱敏電阻實驗電路圖

五、注意事項：1．實驗前應檢查實驗接插線是否完好，連接電路時應盡量使用較短的接插線，以避免引入干擾。
2．接插線插入插孔，以保證接觸良好，切忌用力拉扯接插線尾部，以免造成線內導線斷裂。
3．穩壓電源不要對地短路。所有單元電路的地均須與電源地相連。
4．因為儀器中差動放大器放大倍數≈100倍，所以用差動放大器放大后的熱電勢并非十分精確，因此查表所得到的熱端溫度也為近似值。
5．三位半數字電壓表必須打在2V檔。
六、思考：
1．試分析PN結測溫電路的誤差來源。
2．在使用熱電偶測溫時，為什么要進行冷端補償？有那些冷端補償方法？