Лабораторная работа №1 Поверка измерительного канала трм101 в режиме работы с термометром сопротивления.

Цель работы: Изучить устройство прибора типа ТРМ101 и провести поверку измерительного канала ТРМ101 в режиме работы с термометром сопротивления.

Измерение температуры термопреобразователями сопротивления основано на свойстве металлов и полупроводников изменять свое электрическое сопротивление с изменением температуры. Если априорно известна зависимость между электрическим сопротивлением R_t термопреобразователя сопротивления и его температурой t (т. е. — градуировочная характеристика), то, измерив R_t, можно определить значение температуры среды, в которую он погружен

К металлическим проводникам термопреобразователей сопротивления предъявляется ряд требований, основными из которых являются стабильность градуировочной характеристики, а также ее воспроизводимость, обеспечивающая взаимозаменяемость изготовляемых термопреобразователей сопротивления. К числу не основных, но желательных требований относятся: линейность функции , по возможности высокое значение температурного коэффициента электрического сопротивления , большое удельное сопротивление и невысокая стоимость материала. Для изготовления стандартизованных термопреобразователей сопротивления в настоящее время применяют платину и медь.

Статические характеристики термометров сопротивления представляют линейными выражениями. В некоторых случаях это может привести к значительным систематическим погрешностям в результате измерений. К примеру, выражение для полиномиальной зависимости сопротивления платинового резистора имеет вид:

Линейное приближение этого выражения имеет вид:

Если платиновый резистор при 0^ОС имел сопротивление R₀=100 Ом, то при 150^ОС по полиномиальной зависимости второго порядка это значение равно 157.32 Ом, тогда как линейная аппроксимация позволяет получить значение 155.56 Ом. Разница между этими величинами составляет 1.76 Ом, что эквивалентно ошибке -4.8^о при температуре 150^ОС.

Не­линейность характеристики металлического резистора можно компенсировать противоположной нелинейностью другого ре­зистора, изготовленного из выбранного соответствующим обра­зом металлического материала. Рассмотрим датчик, сопротив­ление которого выражается соотношением

Присоединим к нему последовательно резистор с сопротивлением R_s(t):

Сопротивление составленного из них двухполюсника равно

Сопротивление будет линейным при условии

При работе с термометрами сопротивления их номинальные статические характеристики представляют в виде:

, который можно преобразовать к выражению:

, где

W_t – значение отношения сопротивления при температуре t к сопротивлению при 0^ОС.

Зная значение W_t, можно определить температурный коэффициент сопротивления :

В зависимости от номинального значения сопротивления при 0^ОС (R₀) и номинального значения отношения сопротивлений W₁₀₀ условное обозначение номинальной статической характе­ристики преобразования (НСХ) должно соответствовать указанному в таблице 4:

Т аблица 4. Обозначение НСХ термометров сопротивления.

К примеру, обозначение ТСМ 50М/A/1.426/3/-190+200 указывает, что используется медный термометр сопротивления класса допуска А с номинальным значением сопротивления при 0^ОС, равным 50 Ом, и отношением сопротивления при 100 ^ОС к сопротивлению при 0^ОС, равным 1.426; 3 – условное обозначение схемы внутренних соединений. Рабочий диапазон температур – от -190 до +200 ^ОС.