Министерство образования РФ

Пермский Государственный Технический Университет

Кафедра электрификации и автоматизации горных предприятий

Лабораторная работа №6 «Изучение принципа работы и исследование характеристики датчика влажности роса-10»

Выполнил:

Ст. гр. РНГМ-05-2

Новицкая Б.С.

Проверил:

Токарев В.В.

Пермь, 2009

1. Цель работы.

Целью лабораторной работы является знакомство с устройством и принципом работы датчика контроля влажности «РОСА-10», а так же со стендом и аппаратурой регистрирующей сигнал этого датчика. В лабораторной работе студенты знакомятся с методами и приемами исследования характеристик этого датчика.

2. Датчики измерения влажноси

Датчики влажности применяются в основном для замера содержания водяного пара в атмосфере, хотя могут регистрировать наличие воды и в других средах (например, в нефти).

Количество водяного пара, содержащегося в воздухе, отображается с помощью двух величин: абсолютной и относительной влажности.

Абсолютная влажность — это количество водяного пара в 1 м³ воздуха, выражается в граммах.

Относительная влажность — это отношение количества водяного пара, содержащегося в воздухе, к предельно возможному (насыщенному) количеству пара при данной температуре. Относительная влажность выражается в процентах.

В процессе нагрева влажного воздуха его относительная влажность уменьшается. В процессе охлаждения влажного воздуха его относительная влажность повышается до предельного насыщения. Температура влажного воздуха, при которой его относительная влажность достигает уровня предельного насыщения (100%); называется точкой росы. При этой температуре водяной пар частично конденсируется в воду.

Приборы, с помощью которых измеряется абсолютная и относительная влажность _/ называются влагомерами. Примером таких устройств является преобразователь температуры и влажности (датчик) типа «РОСА-10».

Преобразователь температуры и влажности (датчик) типа «РОСА-10» предназначен для измерения температуры, абсолютной и относительной влажности, а так же точки росы в производственных (в том числе и агрессивных) средах и для непрерывного преобразования этих параметров в унифицированный (4 - 20 мА) выходной сигнал. Эти приборы применяются для измерения гигрометрических характеристик газов в системах автоматического контроля, управления и регулирования технологических процессов.

ЕМКОСТНЫЕ ДАТЧИКИ

Принцип работы чувствительного элемента датчика «РОСА-10» основан на использовании электроконденсатора (емкости), включенной в рабочую схему датчика по типу измерительного моста. Принципиальная схема такого моста

2

показана на рис. 1. По этой схеме измерительный мост состоит их рабочих резисторов R₁ R₂, R₃ и R4, которые балансируют активную нагрузку источника питания переменного напряжения ~U. Для баланса реактивной составляющей сигнала источника питания параллельно резисторам R1 и R₂ подключены конденсаторы С_рВиСк._е.

Рис 1 Принципиальная схема емкостного измерительного моста.

Конденсатор С_р._ев этой схеме является чувствительным элементом, емкость которого определяется влажностью диэлктрической прокладки между его пластами. С изменением влажности диэлектрика меняется емкость этого конденсатора, в следствии чего нарушается баланс напряжений всего.моста и на его выходе (точки А и В) появляется выходной сигнал. Конденсатор Ске_е в этой схеме играет роль компенсирующего элемента и одновременно является регулятором баланса по реактивной составляющей сигнала источника питания, в то время как его активная составляющая балансируется резистором R4 .

При изменении влажности диэлектрика между пластинами конденсатора характеристика изменения емкости этого конденсатора всегда линейна и чувствительность этого элемента к изменению влажности достаточно высокая. Поэтому принцип работы такого чувствительного элемента обеспечивает высокую эффективность датчика при измерении влажности и в частности обеспечивает хорошие технические показатели для датчика «РОСА-10».