ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Наименование факультета – теплоэнергетический
Наименование выпускающей кафедры – автоматизация теплоэнергетических процессов
Отчёт по лабораторной работе №1.
«Исследование методов прямых измерений с помощью лабораторного потенциометра типа ПП-63»
Исполнители
студенты гр.6221: Стрижак П.А.
Руководитель
преподаватель: Волошенко А.В.
Томск -2005
Описание компенсационного метода измерения
Компенсационный (потенциометрический) метод измерения основан на уравновешивании измеряемой ТЭДС известной разностью потенциалов, образованной вспомогательным источником тока на калиброванном сопротивлении.
На схеме (рис.1) ток от вспомогательного источника Б сухого элемента с ЭДС проходит по цепи, в которую между точками А и В включено калиброванное проволочное сопротивление , называемое реохордом (контур I). Причём, для реохорда справедливо соотношение:
Величина тока, протекающего через контур I, равна
Рисунок 1 - Принципиальная схема потенциометра
Вторая цепь состоит из термопары, чувствительного гальванометра с двухсторонней шкалой - нуль - прибор НП, являющийся индикатором наличия тока в цепи термопары и участка реохорда между точкой А и скользящим контактом Д (контур II). Разность потенциалов между точками А и Д пропорциональна .
Термопара в цепь включена так, что ток на участке сопротивления идет в том же направлении, что и от источника Б. Тогда из первого закона Кирхгофа:
,
где - ток, протекающий по сопротивлению ;
- ток вспомогательного источника Б;
- ток термопары.
На основании второго закона Кирхгофа получим:
Из последнего выражения получаем
где - ТЭДС, развиваемая термопарой;
- сопротивление нуль-прибора;
- внешнее сопротивление цепи термопары.
В момент компенсации схемы справедлива следующая зависимость:
,
причём ; ; .
Следовательно, искомая ТЭДС термопары определяется величиной падения напряжения на участке реохорда и не зависит от сопротивления нуль-прибора и внешнего сопротивления цепи термопары . При измерении компенсационным методом ток в цепи реохорда нужно поддерживать постоянным, величина которого устанавливается и контролируется также компенсационным методом. Для этого необходим еще один контур (контур нормального элемента НЭ).
2.Порядок работы на пп-63
2.1. Перед началом работы органы управления и регулировки должны находиться в следующих положениях:
а) выключатель питания прибора В6 /питание/ в положении "Выключено";
б) переключатель питания БП и БИ, переключатель НЭ и переключатель гальванометра Г в положении "В" при использовании внутренних источников и в положении "Н" при использовании наружных источников питания, нормального элемента и гальванометра;
в) переключатель полярности потенциометра В10 в положении "+";
г) кнопки KН1 /грубо/ и КН2 /точно/ в отжатом (расфиксированном) положении.
Остальные органы управления и регулировок могут находиться в любых положениях. Перед началом работы установить механическим корректором гальванометр на нуль.
2.2. Измерение ЭДС и напряжения производят в следующем порядке:
а) подключить объект измерения, соблюдая полярность к зажимам Х;
б) установить переключатель “Род работ” в положение “Потенциометр”;
в) установить переключатель “Питание” в положение “Включено”;
г) установить штепсельный переключатель следующих положений:
х0,5 при измерении ЭДС до 25 мВ;
xl при измерении ЭДС до 50 мВ ;
х2 при измерении ЭДС до 100 мВ;
д) провести установку (контроль) рабочего тока потенциометра, для чего:
установить переключатель В5 в положение К;
установить стрелку гальванометра на нуль вращением рукояток "Грубо", "Точно", реостата "Рабочий ток" при последовательно нажатых кнопках "Грубо" и "Точно";
е) произвести измерение, для чего:
установите переключатель В5 в положение И;
установить стрелку гальванометра на нуль вращением рукояток секционного реостата В9 и реохорда R50 при последовательно нажатых кнопках "Грубо" и "Точно";
значение переменного напряжения в милливольтах будет равно сумме показаний шкал секционного реостата В9 и реохорда R50, умноженной на множитель, установленный на переключателе пределов потенциометра В7.
2.3. Поверку магнитоэлектрических милливольтметров и автоматических потенциометров производить в следующем порядке:
а) поверяемый прибор подсоединить к зажимам X;
б) установить переключатель "Род работы" в положение "Поверка", соответствующее пределу измерения 25, 50, 100 мВ;
в) переключатель линии установить при поверке милливольтметров в одно из положений, соответствующее сопротивлению линии, указанному на шкале поверяемого милливольтметра (0,6; 1,6 ; 5 ; 15 ; 16,2 или 25 Ом) при поверке автоматических потенциометров в положении 0;
г) установить переключатель "Питание" в положение "Включено";
д) плавно подвести стрелку к поверяемой отметке шкалы прибора вращением рукояток реостата "Напряжение";
е) измерить напряжение на поверяемом приборе, согласно п.п. 2 и определить погрешность поверяемого прибора.
2.4. Поверку автоматических потенциометров без использования ИРН производить в следующем порядке:
а) поверяемый прибор подключить к зажимам X ;
б) установить переключатель "Род работы" в положение "Потенциометр", а переключатель пределов - в положение, соответствующее пределу измерения;
в) подготовить прибор к измерению напряжения;
г) зажимы Г закоротить;
д) при последовательно нажатых кнопках "Грубо", "Точно" вращением рукояток секционного реостата и реохорда плавно подвести стрелку поверяемого прибора к поверяемой отметке шкалы;
е) по шкалам секционированного переключателя и реохорда с учетом множителя переключателя пределов отсчитать показание потенциометра и определить погрешность поверяемого прибора.
2.5. Для получения плавно регулируемого напряжения на зажимах X необходимо:
а) установить переключатель "Род работы" в положение "ИРН", соответствующие пределу (25, 50 или 100 мВ);
б) вращением рукояток реостата "Напряжение" установить необходимую величину напряжения.