2.4. Обробка отриманих даних

1. На сумісному графіку побудувати залежності I = (l) при різних значеннях U_жив.

2. Побудувати графік залежності l₁ = (l).

3. При U_жив = 220 визначити максимальну чутливість ІПП при увімкнених К1 та К2 за формулою

S=l1 / l mA / мм, при l=1мм

Максимальна чутливість відповідає максимальній крутизні характеристики I₁ = (l). Порівняти отримані значення чутливостей з даними, отриманими в лабораторній роботі № 1.

4. При l = -4 мм та l = + 4мм визначити похибку ІПП від зміни напруги живлення за формулою

5. За даними підрозд. 2.3 визначити поріг чутливості ІПП як мінімальне значення l, яке фіксується приладом для виміру l₁.

6. Визначити максимальну приведену похибку нелінійності ІПП в режимі "ДПП" за формулою

де (l₁ - l)mах - максимальне розходження показників приладу l₁ і мікрометра; lmax= 8 мм - повний хід плунжера ІПП.

7. Пояснити отримані результати.

2.5. Зміст звіту

Звіт повинен містити мету роботи, схему проведення досліду, протокол іспитів (див. табл. 2.1, 2.2), побудовані графіки залежностей I₁ = (l) при U_жив = 200 В та l₁ = (l), розрахунки похибок ІПП для різних схем включення, висновки.

2.6. Контрольні питання

1. Принцип роботи ІПП.

2. Схеми включення ІПП.

3. Причини похибок ІПП при різних схемах включення.

4. Приклади застосування ІПП для контролю різних технологічних параметрів.

2.7. Література

1. Иващенко Н.Н. Автоматичне регулювання. - М.: Машгиз, 1962, с. 104-106.

Лабораторна робота № 3

ДОСЛІДЖЕННЯ МОСТОВОГО МЕТОДУ ВИМІРЮВАННЯ ТЕМПЕРАТУРИ

Мета роботи - вивчити принципи побудови мостових схем вимірювання сигналів первинних вимірювальних перетворювачів, які перетворюють технологічні параметри в електричні сигнали, у вигляді опору.

3.1. Основні теоретичні відомості

Для вимірювання температури поряд з дилатометричними, пневматичними, біметалевими, полупровідниковими первинними перетворювачами температури (ГНІТ) широко використовуються металеві термометри опору, які використовуються при підвищених вимогах, до точності вимірів.

Металеві термометри опору (мідні та платинові) використовуються при температурі -120°... + 700° С.

У діапазоні температур -70...+200°С зміну опору можна представити у вигляді

лінійної залежності

R_t = R₀(1+) (3.1)

де

- температурний коефіцієнт опору термометра (для мідних термометрів =0,0043 Ом/град у діапазоні вимірювань -50... + 100°С; для платинових =0,00396 Ом/град у діапазоні вимірювання -70...+200°С).

Приладобудівна промисловість випускає кілька модифікацій термометрів опору:

Мідних: R₀ = 53 Ом (градуіровка 23).

R₀ = 100 Ом (градуіровка 24).

Платинових: R₀ = 46 Ом (градуіровка 21).

R₀ = 100 Ом (градуіровка 22).

Для вимірювання температури з допомогою термометра опору найширше використовується мостова рівновісна схема, зображена на рис.3.1.

Умова рівноваги моста (струм крізь гальванометр ГІ рівний нулю) буде при виконанні умови

Очевидно, що

Очевидно, що

(3.2)

Рис.3.1

Отже, домагаючись зміною значення R₂ рівноваги схеми, можна по значенню R₂ в момент рівноваги робити висновки про величину R_t тобто про зміну температури .

В промислових електронних автоматичних мостах урівновага моста робиться автоматично з допомогою двигуна М, який переміщує повзун реохорда R₂ і змінює співвідношення плечей моста R_t та R₂, як показано на рис.3.2:

Рис. 3.2

Включення термометра опору в вимірювальну схему здійснюється через опір реальної лінії зв'язку R_лз. Для зменшення впливу лінії зв'язку на результат вимірювання термометр опору вмикається по трипровідній лінії зв'язку. В цьому випадку R_лз.входить у сусідні плечі моста (послідовно R_t та R₃), що не порушує рівноваги моста.

При появі розбалансу моста за рахунок зміни R_t напруга розбалансу надходить на підсилювач і спричиняє рух двигуна М, який механічно зв'язаний з повзуном реохорда R_P. Переміщення повзуна буде відбуватись доти, доки міст знову не прийде у стан рівноваги. У такій системі міст завжди урівноважений і по положенню повзуна реохорда можна судити про величину R_t, тобто про значення вимірюваної температури.