Изучение термопары и автоматического потенциометра по компьютерной модели
Цель работы. Провести поверку автоматического потенциометра, определить погрешность поверяемого прибора; снять кривую разгона термопары.
Описание лабораторной установки. Данная лабораторная установка является виртуальной и входит в комплекс компьютерных лабораторных работ Центра дистанционного образования ТюмГНГУ (работа № 2 в меню). Порядок запуска программы приведен в соответствующем разделе.
Порядок выполнения лабораторной работы
Часть 1. Поверка потенциометра
Основное окно лабораторной работы для этого эксперимента показано на рисунке 2.15.
После его появления необходимо проделать следующие действия:
- выбрать опыт № 1 (клавиша "Опыт 1");
- выбрать вид термопары (список в правой части рабочего окна «Вид термопары»);
- выбрать предел измерений (список в правой части рабочего окна «Предел измерений»);
- включить потенциометр в сеть (клавиша "Сеть" на панели "питание потенциометра");
- при прямом ходе установить эталонное значение напряжения с помощью ручек управления магазином сопротивления (ручки переключателей с номиналами от 100 до 0,1 мВ);
- нажать на клавишу «Грубо», с помощью ручек управления магазином сопротивления подобрать значение напряжения таким образом, чтобы значение гальванометра установилось на «0»; нажать на клавишу «Точно» и повторить уравновешивание;
- еще раз нажать на клавишу «Грубо»;
- зафиксировать подобранное значение напряжения в таблице (клавиша "Зафиксировать").
При обратном ходе действия производятся в том же порядке и при тех же значениях напряжения, как при прямом.
Результаты измерений переносятся в отчет и используются в дальнейших расчетах.
Часть 2. Снятие кривой переходного процесса термопары
Основное окно лабораторной работы для этого эксперимента показано на рисунке 2.16.
Рисунок 2.15 - Основное окно лабораторной работы для поверки
потенциометра
Рисунок 2.16 - Основное окно лабораторной работы для снятия кривой
переходного процесса термопары
После его появления необходимо проделать следующие действия:
- выбрать опыт № 2 (клавиша "Опыт 2");
- установить регулятор температуры на температуру Т = 80 ºС (переключатель "Регулятор температуры");
- нагреть муфельную печь до установленной температуры (клавиша "Выкл.");
- установить термопару в печь (клавиша "Вставить термопару");
- наблюдать за процессом нагрева термопары;
- записать результаты измерений в таблицу в отчете для построения кривой переходного процесса термопары.
Методические указания к выполнению работы
К части 1
Вид термопары, предел измерения и шаг изменения температуры задается преподавателем. Эталонное значение термоЭДС берется из градуировочной таблицы для заданного вида термопары (таблицы 2.8– 2.9).
Для начала поверки в обратном ходе необходимо последнее значение прямого хода повторить еще раз – оно будет начальным значением в обратном ходе.
Полученные данные заносятся в таблицу 2.6.
Таблица 2.6 – Результаты поверки автоматического потенциометра
|
Поверяемое значение измеряемой величины, 0С |
Эталонное значение термоЭДС Е, мВ |
Экспериментально подобранное значение термоЭДС Еэ, мВ |
Погрешность поверяемого прибора |
|||
|
прямой ход |
обратный ход |
абсолютная Δ, мВ |
приведенная γ, % |
|||
|
прямой ход |
обратный ход |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Абсолютная и приведенная погрешности определяются по формулам
Приведенная погрешность определяется для максимального по модулю значения абсолютной погрешности.
В выводах необходимо указать, какому классу точности соответствует исследованный автоматический потенциометр.
К части 2
Результаты эксперимента заносятся в таблицу 2.7.
Таблица 2.7 – Результаты определения переходного процесса термопары
|
t, сек |
0 |
30 |
60 |
… |
|
T, 0С |
|
|
|
|
По полученной характеристике необходимо рассчитать значение постоянной времени Т (это время, за которое выходной сигнал достиг бы нового установившегося значения, если бы изменялся с постоянной скоростью, равной начальному значению). Обычно за Т принимают время, за которое выходная величина y достигает уровня y = 0.632y0, где у0 – установившееся значение выходной величины.
Требования к отчету. Отчет должен содержать:
- цель работы;
- рисунок 2.5;
- таблицы 2.6 и 2.7 с результатами экспериментов;
- результаты расчетов;
- кривую переходного процесса термопары и значение постоянной времени Т ;
- выводы по работе.