WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаФізика → Вимірювання температури термометрами опору (лабораторна робота) - Реферат

Вимірювання температури термометрами опору (лабораторна робота) - Реферат


Реферат на тему:
Вимірювання температури термометрами опору (лабораторна робота)
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1
Тема: ВИМІРЮВАННЯ ТЕМПЕРАТУРИ ТЕРМОМЕТРАМИ ОПОРУ
Мета роботи: Ознайомлення з пристроєм термометрів опору, вимірювальних мостів в логометров, а також методами їх повірки. Дослідження впливу зміни напруги живлення і опору лінії зв'язку на покази приладів.
Прилади і обладнання: В роботі використовується термометри опору різних градуювань, електрична піч з вентилятором, зразковий ртутний термометр розширення, автоматичний електричний міст МСІ-01, логометр ЛПр-53М, джерело змінної напруги ИРН, універсальний переносний вимірювальний прилад типу УПИП-60М, два магазини опорів МСР-49.
Основні теоретичні відомості
1. Термометри опору
Вимірювання температури термометрами опору грунтується на властивості провідників і напівпровідників змінювати свій електричний опір при зміні їх температури. Температурний коефіцієнт електричного опору (ТКС) провідників (маталів) позитивний, а напівпровідників від'ємний. Напівпровідникові терморезистори (термістори) виготовляються із окислів або кристалів деяких металів (наприклад, германію) з різними домішками. Їх електричний опір в робочому інтервалі температур змінюється по експоненціальному закону. Робочий інтервал температур для напівпровідників зазвичай невеликий, що обмежує їх практичне застосування.
Найбільшу точність вимірювання температури забезпечують термометри опору. Платина має високу хімічну стабільність, високий ТКС і лінійну залежність опору від температури. Робочий інтервал платинових термометрів опору (ТСП) від -200 °С +650°С. Мідні термометри опору (ТСМ) забезпечують вимірювання температури в інтервалі від -50 до +180°С.
Термометри опору складаються з чутливого елемента та зовнішньої арматури. Чутливий елемент ТСП представляє собою платинову спіраль розміщену в керамічних трубках, а ТСМ виготовляється у вигляді безіндукційної обмотки із мідного провідника. Обмотка покривається фторопластовою плівкою. Зовнішня арматура термометра складається із захисної труби, рухомого і нерухомого штуцера для кріплення термометра і головки. В головці розміщена контактна колодка з зажимами для приєднання провідників, які з'єднують термометр з вимірювальним колом. Довжина активної частини платинового термометра в межах 30-120мм. Мідного -60мм. Градуювання термометра опору залежить від матеріалу чутливого елементу і його опору при температурі +00 С (табл. 1.)
Таблиця .1
Градуювання Матеріал чутливого елемента Опір термометра R0 при 00 С
20 платина 10
21 - 46
22 - 100
23 мідь 53
24 - 100
Відношення опору чутливого елемента при температурі 100°С до опору при температурі 00 С (R100/ R0) для платинових і мідних термометрів опору має відповідати значенню вказаному в
таблиця 2
Матеріал чутливого елементу R100/R0
Клас1 Клас2 Клас3
Платина 1.391±0.0001 1.391±0.001 -
Мідь - 1.426±0.001 1.426±0.002
Повірка термометрів опору
Повірка темометрів опору зводиться до визначення опору при t=00 С і t100=1000С з метою виявлення відповідності цих значень, з приведеними в градуювальній таблиці. Повірку проводять занурюючи термометр в термостат який заповнений таючим льодом(00 С), потім в масляний термостат або водний кип'ятильник з температурою100°С. Температуру танучого льоду і води що кипить вимірюють взірцевими термометрами. Практично всі термометри володіють тепловою. інерцією. Показником теплової інерціїє є час, необхідний для того, щоб при внесенні термометра в середовище з постійною температурою різниця температури середовища і любої точки термометра не перевищувала значення 37%. Зазвичай для цього потрібно 10-15 хвилин. Тому перед кожним вимірюванням необхідно витримати деякий час, щоб температура термометра зрівноважилася з температурою середовища, в яку він занурений.
Рисунок 1.-Будова термометра опору
1- мідний провідник, 2- циліндричний каркас, 3-підвідний провідник, 4-металічна гільза, 5- захисний чохол.
2-
Рисунок 2- Принципова схема зрівноважуючого моста
Рисунок 3- Трьохпровідна схема включення термометра опору в вимірювальний міст
Рисунок 4.- Схема електронного автоматичного моста
Rt - термометр опору, Rр - реохорд, Тр 1- розділювальний трансформатор, ЗЧ- електронний підсилювач, РД- реверсний двигун, СД- синхронний двигун.
Вимірювання опору R0 (при t0=00C ) і R100 (при t=1000C) проводять з допомогою вимірювального приладу УПИП-60М або моста постійного струму МО-62. Звіти по взірцевому термометру проводять перед початком кожного вимірювання і після нього. При кожному значенні температури має бути приведено не менше трьох вимірювань.
Прилади які використовуються з комплекті з термометрами опору.
В комплекті з термометрами опору використовуються зрівноважуючи мости і логометри. Принципова схема зрівноважуючого моста приведена на рисунку 2, Міст складається з трьох постійних опорів R1, R2, R3. опір реохорда RP і опір термометра Rt . Опір двох з'єднаних провідників (2 RP ) включені послідовно з Rt і разом з ним складають четверте плече моста . Дві вимірювальні частини реохорда з опорами r1 s r2 доповнюють відповідно перше і друге плече.
В тих випадках коли коливання температури середовища, яке оточує з'єднувальні провідники Rп опір цих провідників може змінюватися, застосовують трьох провідну схему підключення термометра. Рівняння рівності моста має вигляд
Із рівняння слідує, що в цьому випадку зміна опору провідників не впливає на результати вимірювання. Зрівноважуючи мости поділяються автоматичні і з ручним управлінням Принципова схема електронного вимірювального моста зображена на рисунку 4 .В одне плече моста яке живиться від джерела змінного струму, підєднаний термометр опору Rt.при рівномірності моста положення ковзаю чого контакту відповідає значенню вимірювальної температури. При порушенні рівності яке викликається зміною опору в вимірювальній діагоналі моста ВГ виникає змінна напруга, яка через трансформатор Тр1 поступає на вхід електронного підсилювача ЄУ, який підсилює сигнал розбалансу.
Loading...

 
 

Цікаве