Министерство образования и науки РФ

Бийский технологический институт (филиал)

федерального государственного бюджетного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

«Алтайский государственный технический университет им. И.И.Ползунова»

(БТИ АлтГТУ)

Кафедра МСИА

Лабораторная работа №2 «Исследование работы вторичных измерительных приборов для контроля температуры»

Выполнили студенты

группы ТБПиВ-81: Афанасьева А.И.

Иванова Н.В.

Кравченко И.А.

Медведева К.С.

.

Проверил

к.т.н., доцент Пята В.М.

Бийск – 2012

Цель работы:

изучить назначение, принцип действия, конструктивные особенности вторичных измерительных приборов для термоэлектрических преобразователей и термопреобразователей сопротивления (автоматических потенциометров и автоматических мостов).

Ход работы:

Нагревая на водяной бане термоэлектрический преобразователь преобразователь, с шагом в 10 С, контролировать выходную величину преобразователя по шкале автоматического потенциометра КСП-4. Температуру водяной бани контролировать термометром расширения.

Для полученного графика изменения термоЭДС термопары отградуировать координатные оси и построить в этих осях «теоретический» график по данным градуировочной характеристики.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Ручной потенциометр

Принцип действия основан на уравновешивании ЭДС термопары напряжением внешнего источника.

Основной принцип включения термопары в цепь потенциометра состоит в том, чтобы токи I₁ от внешнего источника и ток I₂ от термопары протекали по участку АС в одном направлении, тогда на основании 2-го закона Кирхгоффа для тока I₁ можно записать: I₂₌

Принцип действия уравновешивания или компенсации.

Ток I₂- протекающий через нулевой прибор будет равен нулю, когда E_tt0 =

Принято считать, что при I₂=0 произошло уравновешивание термоЭДС термопары падением напряжения на участке АС. В этот момент нулевой прибор показывает нулевое значение, а численное значение изменения температуры наблюдается на отградуированной шкале патенциометра.

Достоинства: простое устройствовысокая надежность.

Недостаток: необходимость присутствия человека.

Автоматический потенциометр

Основы теории мостовых схем:

Графически мостовая схема представляет собой повернутый квадрат в каждой стороне которого находится по сопротивлению.

Сторона квадрата вместе с сопротивлением, называется плечом мостовой схемы.

Диагональ АВ, называется питающей, диагональ СД называется измерительной.

Мостовая схема называется уравновешенной или сбалансированной, если при подачи питающего напряжения на одну диагональ (АВ), напряжение на другой диагонали ( СД)=0

Аналитическое выражение для условия равновесия имеет вид: R₁

Если условия равновесия не выполняется, то в измерительной диагонали СД появляется напряжение небаланса (U_СД ). Принцип действия автоматического потенциометра основан на уравновешивании ЭДС термопары напряжением небаланса. Основой измерительной части автоматического потенциометра является мостовая схема. Термопара дифференциально включается в измерительную диагональ в результате чего на вход электронного усилителя подается разность (E_tt0-U_СД).

На усилителе эта величина усиливается до пределов способных управлять работой реверсивного двигателя. В зависимости от знака подаваемой на двигатель величины, вал двигателя вращается в ту или иную сторону, при этом через передаточный механизм перемещается стрелочный указатель и перо самописца и подвижный контакт С на сопротивлении реохорда. При перемещении подвижного контакта С изменяется напряжение небаланса U_СД и наступает уравновешивание, т.е. E_tt0=U_СД. При этом реверсивный двигатель останавливается, стрелочный указатель показывает численное значение температуры, перо самописца рисует график ее изменения. На этом заканчивается один цикл работы прибора.