- •Методы технических измерений
- •1 Основные сведения
- •1.1 Классификация методов измерений
- •Прямые и косвенные методы измерения
- •Метод отклонения
- •Дифференциальный метод
- •Метод отношений
- •Метод замещения
- •1.2 Техническая реализация метода отклонений
- •1.3 Разностный метод
- •1.4 Дифференциальный метод
- •Компенсационный метод
- •Метод компенсации напряжений
- •2 Лабораторная работа № 1
- •2.1 Основные понятия
- •Контрольные вопросы
- •6 Контaктные методы измерения тeмпеpатуры
- •6.1 Особенности контактных измерений температуры
- •6.2 Термометры сопротивления
- •7 Лабораторная работа № 2
- •8 Бесконтактные методы измерения температуры
- •Контрольные вопросы
- •Список рекомендуемой литературы
- •Приложение а Градуировочные таблицы стандартных термопар
- •Приложение б Правила работы с переносным пирометром частичного излучения «смотрич»
- •Приложение в Значения поправок для радиационных температур
- •Приложение г
- •Приложение д Внешний вид пирометров
- •Методы технических измерений
- •654007, Г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42
Метод компенсации напряжений
На рисунке 9 приведена упрощенная схема устройства автоматического потенциометра. Сигнал термоэлектрического термометра (ТТ) (Е(t2,t0)) сравнивается с компенсирующим напряжением UK, снимаемым с диагонали неуравновешенного измерительного моста ИМ (Б – источник питания). Мостовая измерительная схема является более совершенной и позволяет непрерывно вводить коррекцию на изменяющуюся температуру свободных концов термоэлектрического термометра.
Если E(t2,t0)≠UK, то на вход вибропреобразователя (ВП) подается сигнал дисбаланса ∆U. Происходит преобразование напряжения постоянного тока, который затем усиливается в усилителе и подается на реверсивный двигатель (РД). Последний одновременно перемещает движок реохорда Rp и стрелку относительно шкалы прибора. Изменение положения движка Rp приводит к такому изменению UK, которое влечет за собой уравновешивание измеряемой т.э.д.с. компенсирующим напряжением. При этом ∆U=0 и двигатель остановится. Таким образом, любые изменения т.э.д.с. приводят к перемещению РД, т.е. прибор непрерывно автоматически компенсирует измеряемый сигнал известным напряжением.
Рисунок 9 − Упрощенная принципиальная схема автоматического
потенциометра
Описание лабораторной работы представлено в параграфе 2.
Погрешности показаний и записи автоматических потенциометров (и мостов) можно разделить на две группы: ошибки, возникающие в условиях нормальной эксплуатации, и ошибки, являющиеся следствием: а) отклонения различных внешних факторов (температуры и влажности воздуха, напряжения и частоты тока питания, вибрации) от нормальных значений; б) появления внешних магнитных полей и других источников наводок и помех.
Вибрация и погрешности в измерении и регистрации контролируемых величин при нормальных условиях работы приборов возникают вследствие: а) неточной градуировки шкалы; б) неточной установки шкалы и диаграммной бумаги; в) наличия зоны нечувствительности и зазоров в следящей системе автоматической компенсации; г) нестабильности внутренних электромагнитных полей и напряжения источника питания измерительной системы; д) ошибки отсчета показания.
Значительные дополнительные погрешности, часто превышающие допустимые значения, возникают из-за мощных электромагнитных полей, являющихся следствием работы мощных металлургических агрегатов (электродуговые печи, камерные и протяжные печи с электронагревателями сопротивления) или их вспомогательного оборудования (электродвигатели загрузочных кранов, привод роликов и т.п.). Также на точность записи влияет влажность окружающего воздуха: изменение этой величины на 10% может за счет увеличения (при росте влажности) или уменьшения (при ее снижении) ширины диаграммной бумаги увеличить погрешность регистрации контролируемого параметра на 0,15% от диапазона шкалы.
2 Лабораторная работа № 1
Цель лабораторной работы – изучение разностного и компенсационного методов и средств измерения, проведение лабораторного эксперимента по исследованию влияния температуры свободных концов термопары на термо-ЭДС.