4.5. Составить отчет о работе.

Отчет состоит из краткого описания работы, которое включает:

а) цель и содержание работы;

б) измерительную схему потенциометра;

в) таблицу с результатами поверки;

г) графики;

д) заключение о пригодности прибора или причинах его.

4.6. Контрольные вопросы

1. Как осуществляется автоматическая коррекция на температуру свободных концов термопары?

2. Какие преимущества имеет потенциометрический способ (метод полной компенсации) измерения термо-Э.Д.С. по сравнению с измерением при помощи милливольтметра?

3. Какова точность записи на ленточной диаграмме?

4. Как преобразуется постоянное напряжение разбаланса измерительной схемы в переменное напряжение?

5. Каково допустимое сопротивление внешней измерительной цепи потенциометра и чем оно определяется?

6. Каковы допустимые температуры и влажность окружающего воздуха для потенциометра в рабочих условиях?

7. Как подсчитать основную погрешность комплекта, состоящего из электронного потенциометра и термопары?

8. Опишите принцип действия и конструкцию термопары.

9. Типы термопары, их сравнительная оценка.

10. Может ли данный прибор работать с термопарой другой градуировки?

5. Лабораторная работа "исследование характеристики и поверка автоматического моста"

«Исследование характеристик и поверка автоматического моста»

5.1. Цель и содержание работы

5.1.1. Цель работы – ознакомиться с принципом измерения температуры комплектом, состоящим из термометра сопротивления и автоматического моста, освоить методику поверки моста, исследовать его характеристики.

5.1.2. Содержание работы

В процессе выполнения работы студент должен:

1. Изучить принцип действия прибора

2. Ознакомиться с лабораторной установкой

3. Произвести поверку автоматического моста с помощью имитатора-магазина сопротивления и вычислить погрешности

4. Построить градуировочные характеристики (теоретические и экспериментальные)

5. Сделать заключение о пригодности прибора к эксплуатации

6. Составить отчет по работе

5.2. Теоретические сведения

Измерение температуры термометрами сопротивления основано на свойстве проводников и полупроводников изменять свое электрическое сопротивление в зависимости от температуры. Промышленность выпускает термометры сопротивления нескольких типов, называемых градуировкой. Градуировка термометра сопротивления зависит от материала чувствительного элемента (медь, платина, окислы титана, магния, марганца, кобальта и др.) и его сопротивления при t = 0C/

В качестве измерительных приборов, работающих с термометрами сопротивления, используются мосты и логометры.

Мосты делятся на лабораторные (неавтоматические) и производственные (автоматические).

Принципиальная измерительная схема уравновешенного автоматического моста постоянного тока приведена на рис. 1.

Плечи моста образованы постоянными сопротивлениями R₁ и R₃, компенсирующим резистором (реохордом) R₂, термометром сопротивления R_t и сопротивлением соединительных проводов.

В диагональ ас включен источник постоянного тока E, в диагональ bd нуль-прибор НП.

При равновесии моста, которое достигается перемещением движка резистора R₂, сила тока в диагонали моста равна нулю, т.е. I₀ = 0. Термометр сопротивления может быть подключен к измерительной схеме двумя или тремя проводами.

2^х проводная схема включения

Минус источника питания подключается к точке C.

Условие равновесия моста в этом случае:

При изменении температуры окружающей среды в показания прибора вносится погрешность за счет изменения сопротивления проводов медных или алюминиевых.

Все сопротивления, образующие плечи моста, кроме R_t выполнены из манганина, поэтому при изменении температуры окружающей среды остаются постоянными.

Когда колебания температуры окружающей среды велики, то применяют 3^х проводную схему включения.

Одна из вершин моста переносится к головке термометра С. При таком соединении сопротивление одного провода прибавляется к R_t, а сопротивление второго провода к сопротивлению R₂. Условие равновесия моста принимает вид:

R₁(R_t+R_пр) = (R₂+R_пр)R₃

Если R₁ = R₃ – симметричный мост, то R_t+R_пр = R₂+R_пр

Таким образом в трехпроводной схеме изменение сопротивления соединительных проводов не влияет на результат измерения. Измерительная схема автоматического моста приведена на рис. 2.

Мост состоит из 4^х плеч, образованных сопротивлениями:

R₁, R₇ – постоянные резисторы

R_р – регулировочный реохорд

R₂ – шунтирующее сопротивление

R₄ – для изменения диапазона шкалы прибора

R₃ – для изменения начальной отметки шкалы прибора

Сопротивление R₈ соответствует сопротивлению R_t для контрольной отметки на шкале прибора.

Питание измерительной цепи осуществляется напряжением 6,3 В переменного тока в диагонали ab.

Сопротивление реохорда R_р включено в два смежных плеча. Обмотка реохорда шунтируется сопротивлениями R₂ и R₄.

Сопротивления резисторов R₃, R₄, R₈ мостовой схемы определяются расчетным путем для каждой градуировки и предела измерения прибора. Резистор R₆ служит для снижения напряжения питания измерительной цепи до 1,5В.

Первичный преобразователь (термометр сопротивления) R_t подключается к прибору соединительными проводами, имеющими одинаковое сопротивление.

Третий соединительный провод цепи термометра вводят с целью уменьшения погрешностей прибора от изменения сопротивления соединительных проводов при отклонении температуры окружающей среды от нормальной. Измерительная диагональ cd подключена к входу следящей системы, состоящей из усилителя 1 и реверсивного электродвигателя 2.

Электродвигатель через редуктор связан с ползунком реохорда, указателем 3 и пером.

При изменении контролируемой температуры в объекте меняется сопротивление термометра, что приводит к нарушению равновесия мостовой схемы. В измерительной диагонали появляется напряжение рассогласования, которое усиливается усилителем и приводит во вращение электродвигатель, перемещающий скользящий контакт реохорда до наступления уравновешивания мостовой измерительной схемы. В этом случае двигатель останавливается и стрелка отсчетного устройства показывает новое значение температуры в объекте.