R_R_S_S_R_R_R_RiRyoS_R_R_R_R_S_R_S_R_S_R_S_R_1

степени удовлетворяют платина и медь. Сопротивление платиновых ТС в диапазоне температур от 0 до +750 °С выражается соотношением:

где R0 – сопротивление ТС при 0°С; t – измеряемая температура, °С;

А и В – коэффициенты, которые зависят то типа номинальной статической характеристики (НСХ):

А= 3,96847 10-3 1/К, В = –5,847 10-7 – для градуировки Pt' ,

А= 3,90802 10-3 1/К, В = – 5,802 10-7 – для градуировки Pt.

При расчете сопротивления медных ТС в диапазоне температур

где = 4,26(4,28) 10 3 1/К.

Медные ТС используются при температурах до 200°С, т.к. при более высоких температурах начинается интенсивное окисление меди.

Ток, протекающий через ТС, не должен вызывать его дополнительного разогрева и составляет, как правило, 1 mA.

Чувствительность ТС зависит от и R0 .

Технические характеристики промышленных ТС, выпускающихся по ГОСТ 6651 приведены в табл. 1.

Эталонные термометры имеют R0 = 10 Ом

Полупроводниковые ТС имеют нелинейную статическую характеристику, которая приближенно описывается зависимостью:

23

24

термометра Rt. При этом падение напряжения uad увеличится, а падение напряжения uac соответственно уменьшится. Следовательно, уменьшится составляющая тока i1ас, протекающего по первой рамке, обусловленная uac. В то же время потенциал точки a станет выше потенциала точки b, что приведет к появлению тока небаланса Iн. Направление этого тока противоположно направлению i1ас, и совпадает с направлением i2сb. В результате ток i1 еще больше уменьшится, а ток i2 – увеличится.

Следовательно, увеличится момент:

где K1 и K2 – конструктивные постоянные.

Под действием разности моментов подвижная система начнёт поворачиваться по часовой стрелке. При этом первая рамка будет двигаться в зазор с большей магнитной индукцией, и момент М1 начнет увеличиваться. Вторая рамка попадает в зазор с меньшей магнитной индукцией, и момент М2 уменьшается. При некотором положении рамок М1 снова станет равным М2. Наступит равновесие подвижной системы, определяемое отношением токов:

где – угол поворота рамок.

После ряда преобразований можно показать, что = f(Rt). Поэтому показания логометра не зависят от напряжения питания при его колебании в пределах +20% от номинального.

Для уменьшения влияния температуры на соединительные провода ТС подключаются по 3-х-проводной схеме. Сопротивление R5 предназначено для установки пределов измерения, R6 – медное сопротивление для компенсации влияния температуры окружающей среды на рамки логометра. В отличие от уравновешенных мостов у Rnp лого-

25

метров для двух- и трехпроводной схемы внешнее сопротивление Rпр стандартизируется. Обычно для первой схемы:

Rnp = 2,5 + 0,01 Ом и Rnp = 7,5 + 0,03 Ом,

а для второй схемы:

Rnp= 5 + 0,02 Ом и Rnp= 15 + 0,06 Ом.

Значения Rnp указываются на шкале и в паспорте прибора. Современные логометры выпускаются следующих типов:

Ш69001, Ш69006, Л–64 и др.

1.3. Уравновешенные мосты

одну диагональ моста включен

Рис. 3.2. Схема уравновешенного источник питания, а в другую –

моста нуль-прибор РА. При равновесии моста, которое достигается перемещением движка по реохорду Rp, ток в измерительной диагонали

моста I0 = 0. В этом случае потенциалы на вершинах моста b и d равны, ток от источника питания разветвляется в вершине моста a на две ветви I1 и I2, падение напряжения на резисторах R1 и R2 одинаково,

т.е.:

Падения напряжений на плечах моста bc и dc также равны:

26

27

28

да. Кроме того, шунтирование Rp сопротивлениями Rm и Rn с целью получения требуемого диапазона измерения, делает (17) нелинейной. Уменьшение нелинейности достигается введением в схему дополнительного реохорда Rp". Одновременно с перемещением подвижного контакта реохорда перемещается каретка с указателем вдоль шкалы, так, что каждому положению контакта соответствует определенное положение указателя на шкале. В качестве нуль-прибора в автоматическом мосте используется электронный усилитель У и реверсивный двигатель РД. При изменении температуры изменяется сопротивление Rt, равновесие моста нарушается и на диагонали моста ab возникает напряжение разбаланса, которое подается на вход электронного усилителя. Фаза этого напряжения зависит от того, уменьшилось или увеличилось сопротивление Rt. Сигнал разбаланса усиливается до величины, достаточной для приведения в действие реверсивного двигателя РД. Двигатель кинематически связан с кареткой и с подвижным контактом реохорда Rp. Движение контакта реохорда происходит до тех пор, пока измерительная схема не придет в равновесие, т. е. Uab не станет равным нулю. Двигатель РД останавливается, а подвижной контакт реохорда и каретка с указателем занимают положение, соответствующее измеряемой температуре.

Многоточечный автоматический мост снабжен переключателем, с помощью которого к измерительной схеме подключаются поочередно все присоединенные к прибору термопреобразователи сопротивлений. Назначение остальных резисторов измерительной схемы следующее.

Описание лабораторной установки

В состав лабораторной установки входят: логометр Ш69001, автоматический мост КСП – 4, магазин сопротивлений для имитации ТС, переключатели В1 – В5, вольтметр.

29

МАГАЗИН

СОПРОТИВЛЕНИЙ

В4 Л М

Порядок выполнения работы

1.Ознакомиться с конструкцией и техническими характеристиками ТС.

2.Ознакомиться с конструкцией, принципиальной схемой и техническими характеристиками логометров.

3.Ознакомиться со схемой лабораторной установки (рис. 13).

4.Включить прибор и дать ему прогреться.

5.Изучить конструкцию, технические характеристики и схемы включения логометров.

6.Изучить схему поверки логометра и оборудование стенда.

7.Определить погрешность логометра в отметках шкалы, указанных преподавателем по формуле:

где R0max и R0min – сопротивления, соответствующие максимальной и минимальной измеряемой температуре.

8. Поверку произвести при прямом и обратном ходах. Результаты занести в табл. 2.

30

9.Определить погрешность сигнализации. Для этого с помощью отвертки установить красную стрелку в положение, указанное преподавателем. Увеличивая величину сопротивления магазина сопротивлений, добиться загорания индикатора (включение должно произойти при изменении самого младшего разряда на магазине сопротивлений). Далее, уменьшая сопротивление добиться выключения индикатора. Полученные результаты записать в табл. 3.

10.Определить температуры срабатывания сигнализации по

формуле:

где S t / R чувствительность логометра.

11. Определить гистерезис сигнализации по формуле:

12. Определить влияние на показания величины напряжения питания. Для этого с помощью магазина сопротивлений установить стрелку логометра на отметку, указанную преподавателем. Записать в таблицу показания магазина сопротивлений (R220). Переключатель «220–180» установить в положение «180». Вернуть стрелку в исход-

31

ное положение с помощью магазина сопротивлений. Результат (R180) записать в табл. 4.

13. Определить дополнительную погрешность, возникающую при изменении напряжения питания, по формуле:

Значения t220, t180 определить, используя чувствительность логометра.

14.Ознакомиться с конструкцией, принципиальной схемой и техническими характеристиками электронных автоматических мостов.

15.Установить на магазине сопротивлений значение, соответствующее 0С для заданной градуировки ТС (градуировку определить по шкале автоматического моста)

16.Включить прибор и дать ему прогреться.

17.Установить стрелку моста на 0, изменяя сопротивление магазина. Записать полученное значение в табл. 5.

18.Последовательно с помощью магазина сопротивлений установить стрелку прибора на отметки шкалы, указанные преподавателем. Измерения произвести при прямом (увеличение значений) и обратном (уменьшение значений) ходах.

19.Определить абсолютную и приведенную погрешности и вариацию электронного моста по формулам:

32