Очевидно, що
(3.2)
RQ
Рис.3.1
Отже, домагаючись зміною значення R2 рівноваги схеми, можна по значенню R2 в момент рівноваги робити висновки про величину RQ 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 RQ та R2 , як показано на рис.3.2:
Рис. 3.2
Включення термометра опору в вимірювальну схему здійснюється через опір реальної лінії зв'язку RЛЗ . Для зменшення впливу лінії зв'язку на результат вимірювання термометр опору вмикається по трипровідній лінії зв'язку. В цьому випадку RЛЗ входить у сусідні плечі моста (послідовно з RQ та R3 ),що не порушує рівноваги моста.
При появі розбалансу моста за рахунок зміни RQ напруга розбалансу надходить на підсилювач і спричиняє рух двигуна М, який механічно зв'язаний з повзуном реохорда RР. 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 RQ , тобто про значення вимірюваної температури.
3.2. Опис лабораторного стенду
В роботі досліджується вимірювальна мостова схема з ручною урівновагою та автоматичний міст типа КСМ-2. Усі елементи вимірювальної схеми вмонтовані на передню панель стенду та з'єднані відповідно схемі (рис.3.3).
Рис. 3.3
Міст КСМ-2 з'єднаний з лабораторним стендом з допомогою роз'єму і додаткових підключень не потребує. У мостовій вимірювальній схемі для ручного урівноваження схеми використовується тридекадний перемикач опору, проградуйований в омах. Для уберігання гальванометра Г1 від великих напруг розбалансу передбачена кнопка "Точно". При цьому спочатку проводиться ручна урівновага в режимі "Грубо" ( при ненажатій кнопці "Точно"), а потім - в режимі "Точно".
Термометр опору та ртутний термометр встановлені у термошафі.
3.3. Порядок виконання роботи
1. Вивчити принцип роботи та конструкцію первинних вимірювальних перетворювачів температури, а також електронного автоматичного моста.
2. Зібрати схему для проведення досліджень (див. рис. 3.3).
3. Увімкнути електронний міст, прогріти 5 хвилин.
4. З допомогою реостата r2 добитися нульового показання гальванометра Г1. Після урівноваги уточнити значення при натискутій кнопці "Точно" гальванометра Г1.
5. Записати показання приладів при кімнатній температурі (температуру повітря по ртутному термометру θРТ ); значення опору R2 ; значення температури, виміряної електронним мостом θM.
Дані вимірювань занести в табл. 3.1.
Таблиця 3.1
№ п.п |
Виміряти |
Обчислити |
|||
θРТ, оС |
R2, Oм |
θМ, оС |
Rθ,Ом |
γі,% |
|
1. |
|
|
|
|
|
2. |
|
|
|
|
|
3. |
|
|
|
|
|
4. |
|
|
|
|
|
5. |
|
|
|
|
|
6. |
|
|
|
|
|
6. Увімкнути термошафу і з підвищенням температури через кожні 15° С вимірювати тіж самі параметри, урівноважуючи кожний раз вручну схему вимірювання RQ . Тумблери К1 та К2 при цьому постійно входяться в положенні "Викл." Вимірювання закінчити при температурі ~100° С. Дані вимірювань пп. 5,6 занести в табл. 3.1.
7. Зняти динамічну характеристику електронного моста в комплекті з первинним вимірювальним перетворювачем. Динамічну характеристику знімають при стрибкуватій зміні температури середовища переміщенням перетворювачів із середовища термостату в середовище із кімнатною температурою за допомогою повного відкриття дверцят термостату з встановленими на них первинними вимірювальними перетворювачами.
Дані спостережень занести в табл. 3.2
Таблиця 3.2
t,сек |
0 |
40 |
80 |
120 |
160 |
200 |
240 |
280 |
θм,oC |
|
|
|
|
|
|
|
|