2.4.4 Вопросы для самопроверки

2.4.4.1 Объясните, в чем заключается термоэлектрический и Терморезистивный эффекты.

2.4.4.2 Перечислите физические величины, которые можно преобразовать с помощью этих эффектов. Укажите, какие из этих величин являются основными или естественными входными величинами, а какие влияющими.

2.4.4.3 Укажите, какого типа преобразования (генераторные или параметрические) можно осуществить на базе этих эффектов.

2.4.4.4 Объясните, какую характеристику преобразователя называют переходной (временной) и, что такое постоянная времени преобразователя .

2.4.4.5 Напишите уравнения функций преобразования, описывающих термоэлектрический и Терморезистивный эффекты в различных материалах (металлах и полупроводниках).

2.4.4.6 Пользуясь градуировочными таблицами ГОСТ 3044-77, СТ СЭВ 1059-78, /2/ - С.278, и принимая номинальное сопротивление терморезистора R­_О =100 Ом , постройте графики функций преобразования терморезистивного (платинового) и термоэлектрического (хромель-копель) преобразователей для диапазона температур от 0^О до 400^ОС .

2.4.4.7 Напишите выражения для определения: коэффициента преобразования, чувствительности, нелинейности функции преобразования преобразователей, построенных на основе указанных выше эффектов.

2.4.4.8 Рассчитайте значения, перечисленных в п.2.4.4.7 характеристик для термоэлектрического и терморезистивного преобразователей по их теоретическим функциям преобразования (п.2.4.4.6). Результаты расчетов занесите в таблицу 1.2.

2.4.4.9 Объясните, в чем заключается метод наименьших квадратов, применяемый для аппроксимации функциональных зависимостей. Напишите формулы для определения коэффициентов уравнений первого и второго порядка, используемых для аппроксимации рассматриваемых функций преобразований по методу наименьших квадратов.

2.4.4.10 Составьте методику экспериментального исследования функций преобразования и переходных (временных) характеристик терморезистивного и термоэлектрического преобразователей, функциональную схему экспериментальной установки и список необходимого оборудования и приборов для проведения порученного Вам исследования.

2.4.5 Порядок выполнения работы

2.4.5.1 После собеседования с преподавателем по теоретической части работы и окончательной корректировки методики проведения экспериментального исследования и списка необходимого оборудования и аппаратуры, получите это оборудование и аппаратуру у преподавателя. Составьте окончательный вариант функциональной схемы экспериментальной установки и напишите цепочку всех происходящих преобразований.

2.4.5.2 Ознакомьтесь с инструкциями или правилами работы с этим оборудованием и аппаратурой. Занесите в таблицу2.4.1 основные параметры используемого оборудования и аппаратуры.

2.4.5.3 В соответствии с утвержденной преподавателем методикой проведения эксперимента (п.10 раздела 2.4.4) соберите схему. Правильность сборки схемы должен проверить преподаватель.

2.4.5.4 По утвержденной методике (п.10 раздела 2.4.4)проведите экспериментальное исследование функций преобразования терморезистивного и термоэлектрического преобразователей, разделив исследуемый диапазон входной величины (температуры) на 10 равных интервалов. Функции преобразования следует снять сначала при нагревании, а затем при охлаждении (прямой и обратный ход). Результаты измерений занесите в таблицу 2.4.2.

На тот же рисунок, где построены теоретические функции преобразования, нанесите точки, соответствующие результатам эксперимента.

2.4.5.5 Исследуйте временные (переходные) характеристики термоэлектрического и терморезистивного преобразователей, для чего поместите их в термостат с постоянной, заданной температурой и запишите значения исследуемых параметров преобразователей через равные промежутки времени до установившегося значения параметра. Время, между двумя соседними измерениями для каждого преобразователя подберите экспериментально, проводя предварительно пробное исследование. Затем повторите эксперимент для процесса охлаждения преобразователей, вынув их из термостата и охлаждая до установившегося значения параметра. Результаты измерений занесите в таблицы 2.4.3 и 2.4.4.

2.4.5.6 Проверьте правильность результатов эксперимента у преподавателя, после чего размонтируйте экспериментальную установку и сдайте оборудование преподавателю.

2.4.5.7 Подпишите у преподавателя таблицы 2.4.3 и 2.4.4 с результатами эксперимента и рассчитайте коэффициенты для уравнения аппроксимации функции преобразования на ЭВМ.

2.4.5.8 По полученным результатам расчета выберите тип аппроксимирующего уравнения и постройте графики экспериментальных функций преобразований.

2.4.5.9 Рассчитайте параметры преобразователей по экспериментальным функциям преобразования в соответствии с п7. раздела 2.4.4, результаты расчетов занесите в таблицу 2.4.5 Туда же занесите значения параметров, рассчитанных по теоретическим функциям преобразования.

2.4.5.10 Сравните параметры преобразователей, найденные по теоретическим и экспериментальным функциям преобразования. Объясните причины расхождения значений этих параметров.

2.4.5.11 По результатам эксперимента постройте временные (переходные) характеристики термоэлектрического и терморезистивного преобразователей при их нагревании и охлаждении.

2.4.5.12 Рассчитайте значения постоянных времени исследуемых преобразователей (для процессов их нагревания и охлаждения), объясните причины расхождений полученных значений.