3.3. Проверка характеристик датчика.
1 Исследование номинальной статической характеристики датчика.
1) Составить таблицу 1 контрольных точек с учетом температуры холодного спая 20 ̊С, разбив температурный диапазон на 10 равных частей, в следующем виде:
Таблица 1
№ п/п |
Номер контрольной точки |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
1. |
Температура, С |
-50 |
-25 |
0 |
25 |
50 |
75 |
100 |
125 |
150 |
175 |
200 |
2. |
Расчетные значения, % |
0,0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
3. |
Входной сигнал, В |
-0.4293 |
-0.2833 |
-0.1289 |
0.033 |
0.2017 |
0.3766 |
0.5571 |
0.7428 |
0.9332 |
1.128 |
1.3268 |
4. |
Показания прибора, С |
-50.1 |
-25.4 |
-0.5 |
24.5 |
49.5 |
74.5 |
99.4 |
124.4 |
149.4 |
174.4 |
199.5 |
5. |
Показания прибора, % |
0 |
9.8 |
19.8 |
29.8 |
39.8 |
49.7 |
59.7 |
69.7 |
79.7 |
89.7 |
99.8 |
6. |
Основная погрешность, С |
-0.1 |
-0.4 |
-0.5 |
-0.5 |
-0.5 |
-0.5 |
-0.6 |
-0.6 |
-0.6 |
-0.6 |
-0.5 |
7. |
Основная погрешность, % |
0 |
-0.2 |
-0.2 |
-0.2 |
-0.2 |
-0.3 |
-0.3 |
-0.3 |
-0.3 |
-0.3 |
-0.2 |
Примечание : Строки 1 и 3 заполняются в соответствии с исполнением прибора по датчику и температурному диапазону.
Рассчитать значения входного сигнала напряжения для каждой контрольной точки по формуле: Евх = 100 (Ет - Екхс)/1000,
где Евх - значение напряжения контрольной точки, В; Ет - значение термо-э.д.с. из таблицы ГОСТ, соответствующее значению температуры в контрольной точке, мВ; Екхс - значение термо-э.д.с. из таблицы ГОСТ, соответствующее значению температуры свободных концов термопары, мВ; 100 - коэффициент деления делителя напряжения.
Таблица 1.1 Номинальная статическая хар-ка преобразования ХК(L) для датчиков типа ТХК. Гост 3844-84
2) Переключатель входных сигналов ВХОД установить в положение ИКН. Переключатель температурного датчика узла КХС установить в положение RМ. На магазине сопротивления RМ установить значение 54,28 Ом, что соответствует для чувствительного элемента ТСМ50М температуре, равной 20 С.
3) Снять показания прибора по температурной и процентной шкалам. Шкалу программировать в режиме
“Настройка”, выбрав в папке параметра УП параметр Ed, и установив значение 4 для процентной шкалы, значение 5 для температурной шкалы
Значения входного сигнала устанавливать источником входного сигнала ИКН.
4) Последовательно устанавливая значения входного сигнала для каждой контрольной точки в соответствии с таблицей 1, занести в таблицу показания цифрового индикатора прибора, имеющие наибольшее отклонение от расчетных значений.
5) Вычислить основную погрешность в градусах и процентах, находя для каждой контрольной точки разность между измеренным и расчетным значениями.
6) По показаниям прибора построить график 1 зависимости температуры от входного сигнала.
7) На этом же графике 1 построить график по расчетным значениям
(прямую, соединяющую крайние точки диапазона входного сигнала).
График 1
8) Сделать вывод о погрешности экспериментально снятой характеристики.
Вывод: Погрешность экспериментально снятой характеристики очень низка, и на данном графике отличий расчетных значений от снятых нами показаний невидно вообще. Зато видно что характер зависимости температуры от напряжения является не совсем линейным и имеем выпуклую форму.
9) Пользуясь таблицей 1 составить таблицу 2 с теми же значениями входного сигнала в контрольных точках:
Таблица 2
№ п/п |
Номер контрольной точки |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
1. |
Расчетные
значения,
|
-50 |
-25 |
0 |
25 |
50 |
75 |
100 |
125 |
150 |
175 |
200 |
2. |
Расчетные значения, % |
0,0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
3. |
Входной сигнал, В |
-0.4293 |
-0.2833 |
-0.1289 |
0.033 |
0.2017 |
0.3766 |
0.5571 |
0.7428 |
0.9332 |
1.128 |
1.3268 |
4. |
Показания прибора, ТЕ |
0 |
82 |
169 |
244 |
357 |
456 |
559 |
665 |
773 |
884 |
997 |
6. |
Основная погрешность, ТЕ |
0 |
-18 |
-31 |
-56 |
-43 |
-44 |
-41 |
-35 |
-27 |
-16 |
-3 |
7. |
Основная погрешность, % |
0 |
-0.2 |
-0.2 |
-0.2 |
-0.2 |
-0.3 |
-0.3 |
-0.3 |
-0.3 |
-0.3 |
-0.2 |
Примечание Данные для строк 1 и 3 взять из таблицы 1.
10) Снять показания прибора, установив шкалу от 0 до 1000 ТЕ (параметр Ed=3).
11) Вычислить основную погрешность в технических единицах
(ТЕ) и в процентах.
12) По показаниям прибора построить график 2 зависимости показаний прибора в ТЕ от входного сигнала.
13) На этом графике 2 построить график зависимости показаний прибора в процентах от входного сигнала (данные взять из таблицы 1) и прямую, соединяющую крайние точки диапазона входного сигнала.
График 2(показания в TE раздел на 10 для сопоставимости с %-ой шкалой)
14) Сравнить погрешности измерения температуры с использованием разных шкал. Сделать вывод.
Вывод: Погрешность измерения при использовании % шкалы меньше, т.к. расчетный график такой же выпуклый и не является идеальной прямой. Зато показания в ТЕ наиболее близки к прямому отрезку.