Опір Ro градуюють при 0оС. У Додатку б показані основні дані термоопорів.

Термоопори працюють в комплекті з вторинними приладами: логометрами і вимірними мостами.

Схема урівноваженого моста приведена на малюнку 1. У одно з плечей моста включений термоопір. Живлення від джерела напруги GB підключене до однієї з діагоналей моста, в іншу включений вимірювальний прилад. Якщо міст урівноважений, то струм у вимірювальній діагоналі дорівнює нулю. Умова рівноваги моста визначається по формулі

R₂R_t = R₁R₃ (1.9)

Малюнок 1 - Схема урівноваженого моста

Принцип виміру температури полягає в тому, що при зміні опору R_t за допомогою змінного резистора R₃ домагаються рівноваги моста. Покажчик шкали пов'язаний з рухливим контактом змінного резистора R3(шкала градуйована в ^оС).

1.2 Вимір тиску(завдання 2 для варіантів 1-14)

1 Рідинні манометри.

У рідинних манометрах використовується принцип сполучених посудин. Дія їх грунтована на урівноваженні вимірюваного тиску силою тяжіння стовпа рідини.

Для U- образного двотрубного манометра тиск визначається по різниці рівнів рідини в трубах, в які подається атмосферне і абсолютне тиски(чи різниця тисків)

Р_изб = gh (1.10)

P = P₁ – P₂ = qh, (1.11)

де  - щільність заповнюючої трубки рідини, кг/м³

q - прискорення сили тяжіння, м/с².

Малюнок 2 - Рідинний манометр

2 Деформаційні манометри діють за принципом перетворення тиску в переміщення пружного елементу. Залежно від типу вживаних елементів розрізняють мембранні, сільфони, трубчасто-пружинні манометри.

1 – мембрана; 2 - важіль; 3 - стрілка; 4 - шкала

Малюнок 3 - Деформаційний манометр(мембранний)

Максимальне переміщення центру мембрани _(max, мм під дією тиску (малюнок 3) визначається по формулі:

PD⁴

 _max = 0,17 (1.12)

16 E_G h³

де Е_G - модуль пружності, Па;

D - діаметр мембрани, мм;

h - товщина мембрани, мм;

Р - тиск, Па.

Максимальна допустима механічна напруга на мембрані _(max,Па визначається по формулі

PD²

 _max= 0,75 (1.13)

4 h²

3 Електричні перетворювачі тиску діють за принципом перетворення тиску в електричний сигнал. До таких перетворювачів відносяться п'єзоелектричні, тензометрування, ємнісні.

У п'єзоелектричних перетворювачах використовується явище виникнення напруги на гранях кристалів при дії на них механічного зусилля або тиску. Напруга U, В на гранях п'єзокристалів визначається по формулі

10¹² К Р S

U = (1.14 )

C_вх/ n + C_o

де К- п'єзоелектрична постійна, Кл/н (для кварцу До = 2,2 10-12 Кл/н);

S - площа поверхні кристала, м²

С_вх - місткість вимірювального ланцюга, пФ;

С_о - місткість кристала, пФ;

n - число пластинок кристала;

Р - тиск, Па.

Ємність С_о, пФ п'єзокристала визначається по формулі:

8,9  S

С₀ = (1.15)

h

де  - відносна діелектрична проникність для кварцу (= 4,5);

h - товщина кристала, м;

S - площа пластини, м².

У перетворювачах тензометрувань тиску використовується явище зміни опору металевих дротяних і напівпровідникових резисторів при їх деформації.

Зазвичай датчики тензометрувань наклеюють на пружні елементи(наприклад, мембрани) перетворювачів тиску і включають в мостові вимірювальні схеми.

Відносна зміна опору R лінійно залежить від зміни довжини l і визначається по формулі

R К_q l К_q F

= = (1.16)

R l S E_G

де Кq - коефіцієнт тензочутливості (0,5 - 2,5);

F - сила, прикладена до площі пружного елементу, кН;

Е_G - модуль пружності, ГПа;

S - площа пружного елементу, мм².

У ємнісних перетворювачах тиску використано явище зміни місткості плоского конденсатора при зміні відстані між його обкладаннями під дією тиску.

Ємність плоского конденсатора С_о, Ф визначається по формулі

С = (1.17)

де _а- абсолютна діелектрична постійна, Ф/м;

S - площа пластини, м²;

d - відстань між пластинами, м.

1.3 Вимір витрати рідини і газу (завдання 2 для варіантів 15-30)