BÁO CÁO THỰC HÀNH
ĐO NHIỆT ĐỘ
I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1. Cặp nhiệt điện
Cặp nhiệt điện là cảm biến nhiệt được dùng thông dụng nhất, cặp nhiệt có ưu
điểm là rất bền, giá thành rẻ và dải đo nhiệt độ rộng. Cặp nhiệt được chế tạo
bằng 2 kim loại khác dạng được nối với nhau. Tại điểm kết nối giữa 2 kim
loại có sự chênh lệch điện thế, hiệu điện thế này chính là hàm của nhiệt độ.
Hiện tượng này được Thomas Seebeck tìm ra năm 1821 nên còn được gọi là
điện thế Seebeck:
V C T
∆ ≈ ×∆
Trong đó:
V
∆
là sự thay đổi điện thế ; C là hệ số Seebeck;
T
∆
là sự thay đổi
của nhiệt độ.
S sẽ khác nhau với những khoảng thay đổi nhiệt độ khác nhau, và hàm thay
đổi điện thế là hàm phi tuyến.
Trong thiết bị USBDAQ15 kim loại 3 được sử dụng là đồng, điện thế được
ghi nhận sẽ tỷ lệ thuận với nhiệt độ của vật cần đo.mỗi kim loại 1 và 2 sẽ có
hệ số Seebeck riêng. Tại điểm nối do có cùng nhiệt độ nên điện thế của
chúng sẽ có độ lớn bằng nhau nhưng ngược dấu.
E J K R S T
NiCr-
CuNi
Fe-CuNi NiCr-Ni PtRh13-Pt PtRh10-Pt Cu-CuNi
2. Nhiệt điện trở

và T
2
:
1 2
1 1
1 2
B
T T
R R e
 
−
 ÷
 
= ×
1
2
1 2
1
( ) ln( )
1 1
R
R
B K
T T
= ×
 
−
 ÷
 
3


# Time(s) Ai0 Ai1 Ai2 Ai/O
1 1 -0.16 135.36
2 3 -0.1 135.96
3 4 -0.13 136.44
4 6 -0.13 136.95
5 7 -0.11 137.41
6 9 -0.11 137.94
7 11 -0.14 138.34
8 12 -0.14 138.78
9 14 -0.14 139.11
10 15 -0.14 139.44
11 17 -0.14 139.74
12 18 -0.14 140.04
13 20 -0.16 140.31
14 21 -0.16 140.55
15 22 -0.13 140.8
16 24 -0.14 141.03
17 25 -0.16 141.25
18 27 -0.11 141.49
19 29 -0.16 141.66
20 30 -0.16 141.84
21 32 -0.17 141.99
22 33 -0.14 142.14
23 34 -0.17 142.3
24 36 -0.16 142.45
25 37 -0.16 142.59
26 39 -0.17 142.71
27 40 -0.16 142.8
28 42 -0.13 142.95

59 88 -0.17 144.81
60 89 -0.17 144.88
61 91 -0.16 144.94
62 92 -0.17 145.02
63 94 -0.17 145.09
64 95 -0.17 145.09
65 97 -0.17 145.12
66 98 -0.17 145.15
67 100 -0.17 145.15
2. Phép đo nhiệt độ của nguồn nhiệt
a. Lần 1
Data Table
Measurement Code:3.639115670457054

# Time(s) Ai0 Ai1 Ai2 Ai/O
1 1 3.45 11.33
2 46 3.3 12.83
3 68 2.9 15.54
4 80 2.6 19.13
5 91 2.43 20.84
6 120 2.19 25.25
7 194 1.85 30.27
8 237 1.65 34.7
9 275 1.47 40.89
10 367 1.04 53.24
b. Lần 2
Data Table
Measurement Code:3.639105725557582

# Time(s) Ai0 Ai1 Ai2 Ai/O

2
Sai số ở các điểm số liệu: σ
j
V
V
n
=
∑
;
2
2
j
V
V
n
=
∑

( )
( )
2
2
1
j j
V V
n
σ
−
=
−

0
a
s
0
b
s
0
c
∂

=

∂

∂

=

∂

∂

=

∂

N
2
i i i
2




⇒





2
N N N N
i i i
2 2 2 2
i 1 i 1 i 1 i 1
i i i i
2 3
N N N N
i i i i i
2 2 2 2
i 1 i 1 i 1 i 1
i i i i
2 3 4 2
N N N N
i i i i i
2 2 2 2
i 1 i 1 i 1 i 1
i i i i
1 T T V
a b c
σ σ σ σ

i i i i
2 3
N N N N
i i i i i
2 2 2 2
i 1 i 1 i 1 i 1
i i i i
2 3 4 2
N N N N
i i i i i
2 2 2 2
i 1 i 1 i 1 i 1
i i i i
1 T T V
σ σ σ σ
a
T T T VT
b
σ σ σ σ
c
T T T VT
σ σ σ σ
= = = =
= = = =
= = = =
∑ ∑ ∑ ∑
∑ ∑ ∑ ∑
∑ ∑ ∑ ∑
   
 ÷  ÷

2 3 4
N N N
i i i
2 2 2
i 1 i 1 i 1
i i i
1 T T
σ σ σ
S1 St S2t
T T T
St S2t S3t
σ σ σ
S2t S3t S4t
T T T
σ σ σ
Sv(S2tS4t S3tS3t) Svt(StS4t S3tS2t) Sv2t(StS3t S2t
a
= = =
= = =
= = =
∑ ∑ ∑
∑ ∑ ∑
∑ ∑ ∑
 
 ÷
 ÷
 
 ÷
 ÷
=

1 2
0
2
( )
A A
A
T
T
T
R e
+ +
=

ta lấy logarit cơ số e hai vế ta có lnR
T
= A
0
+ A
1
/T +A
2
/T
2
sau đó ta
đặt Y= lnR
T
, X=1/T thì phương trình xẽ có dạng Y= a +bX +cX
2
và thực
hiện phương pháp tìm hệ số như trình bầy ở trên.

sum(T.^2./sig2) sum(T.^3./sig2);sum(T.^2./sig2) sum(T.^3./sig2)
sum(T.^4./sig2)];
B=[sum(V./sig2);sum(V.*T./sig2);sum(V.*T.^2./sig2)];
HS=(inv(C)*B)
Y=HS(1)+HS(2).*T+HS(3).*T.^2;
plot(T,Y)
%tìm sai số bằng pp bptt
Ysq=sum((V-Y).^2./sig2);
disp([Ysq,Ysq./(length(T)-1)])
%tìm sai số các hệ số
HSinv=inv(C);
disp(HSinv);
siga=sqrt(HSinv(1,1));
disp(siga);
sigb=sqrt(HSinv(2,2));
disp(sigb);
sigc=sqrt(HSinv(3,3));
disp(sigc);
figure(2)
plot(T,V,'.k'), hold on
errorbar(T,V,sig,sig), hold on
plot(T,Y,' g'), legend ('data','fit without error','fit with error').
Chạy chương trình cho ta kết quả như sau:
HS =
-2.1314
0.0768
-0.0002
Tổng bình phương sai số
17.8452 1.9828
Sai số của các hệ số