7 Лабораторная работа № 2

Цель работы: изучение контактного метода измерения температуры, а также конструкционных особенностей, статических и динамических характеристик термометров сопротивления.

7.1 Описание установки

Схема лабораторной установки представлена на рисунке 22. Она состоит из двух термостатов (на рисунке показан один из них) или термосов, заполненных подогретой водой, стеклянного термометра 2 для текущего контроля температуры воды, медного термометра сопротивлений 3 для измерения температуры воды, автоматического измерительного моста (КСМ−4), лабораторного моста (образцового измерительного прибора. Термометр сопротивления 3 подсоединен к уравновешанному мосту 4 или 5. Напряжение на установку подается через автомат питания.

1

2

3

1

Рисунок 22 − Схема лабораторной установки

1

1

– термостат; 2 − стеклянный термометр; 3 − медный термометр сопротивления.

7.2 Порядок выполнения работы

Студент перед началом проведения эксперимента должен ознакомиться с основными теоретическими положениями, описанием установки. Эксперименты следует проводить в ниже указанной последовательности.

Опыт 7.2.1 Измерение температуры с помощью медного термометра

сопротивления и его поверка в диапазоне рабочих температур

1. Измерить температуру воды в термостате с помощью стеклянного термометра. Определить величину сопротивления термометра с помощью лабораторного моста. Результаты занести в таблицу 7.

2. Повторить 5−6 раз измерение для различных рабочих температур. Каждый студент проводить измерения индивидуально. результаты измерения занести в таблицу 7.

3. Провести обработку результатов измерения. Построить эмпирическую зависимость сопротивления датчика от температуры. определить абсолютную, относительную и приведенную погрешность результатов измерения, принимая за действительные значения температуры показания образцового стеклянного термометра, а также соответствующую градуировочную таблицу 8.

Абсолютная погрешность измерения (Δабс) − разность между действительным ХД и истинным ХИ значениями измеряемой величины: Δабс =ХД – ХИ

Относительная погрешность измерения (δотн) − отношение абсолютной погрешности измерения к истинному значению измеряемой величины, выраженное в %:

Для сравнительной оценки точности измерительных устройств пользуются понятием приведенной погрешности δпр прибора, под которой понимают выраженное в % отношение абсолютной погрешности прибора к нормирующему значению шкалы:

В качестве чаще всего используют конечное значение диапазона измерений.

4. Проанализировать полученные результаты и сделать выводы о соответствии датчика своему классу точности.

Опыт 7.2.2. Оценивание динамических характеристик термометра

сопротивления

1.Оопустить термометр сопротивления в термостат, заполненный водой. Измерить величину сопротивления термометра с помощью моста КСМ и стеклянного термометра.

2. Быстро перенести термометр сопротивления ТСМ в другой термостат, в котором температура воды на 10-15% отличается от первого.

3. Зафиксировать результаты эксперимента с помощью самопишущего моста с ускоренной лентопротяжкой. По полученным результатам измерения определить постоянную времени, запаздывание, сделать выводы.

Таблица 7 – Результаты измерений и расчетов

№ п/п	Показания стеклянного термометра, град С	Показания лабораторного моста		Показания моста КСМ	Погрешность измерения
		Ом	град С	град. С	абсолютная, град С	относительная, град С	приведенная, град С
1
2
3
4
5
6

Таблица 8 – Градуировочная таблица медного термометра сопротивления

(гр. 23 R0 = 53 Ом; гр. 24 R0 = 100 Ом)

Т, град.С	R , Ом		Т, град.С	R , Ом
	гр. 23	гр. 24		гр. 23	гр. 24
-50	41,71	78,70	70	68,81	129,82
-40	43,97	82,96	80	71,06	134,08
-30	46,23	87,22	90	73,32	138,34
-20	48,48	91,48	100	75,58	142,00
-10	50,74	95,74	110	77,84	146,86
0	53,00	100,00	120	80,09	151,12
10	55,26	104,26	130	82,35	155,38
20	57,52	108,52	140	84,61	159,64
30	59,77	112,78	150	86,87	163,90
40	62,03	117,04	160	89,13	168,16
50	64,29	121,30	170	91,38	172,42
60	66,55	125,56	180	93,64	176,68

Содержание отчета

Отчет по выполненной лабораторной работе должен содержать следующее:

наименование и цель работы;

таблицу регистрации экспериментальных данных;

графики полученных характеристик приборов;

анализ экспериментальных данных, результаты расчетов, выводы.

Контрольные вопросы

1. Что такое контактный метод измерения?

2. Каков принцип действия термометра сопротивления?

3. Назовите области применения термометра сопротивления. Какие технологические параметры можно измерить с помощью термометра сопротивления?

4. Типы термометров сопротивления.

5. Какие приборы работают в комплекте с термометром сопротивления?

6. Как достигается равновесие в схеме моста?