Методы и средства измерений температуры Термоэлектрические преобразователи
Измерение термо-ЭДС
Пирометрические милливольтметры
полюсные
наконечники
пружина
рамка неподвижный постоянный сердечник магнит
Принцип действие: в результате протекания тока через рамку в поле постоянного магнита возникает вращающий момент Мвр, действующий на рамку, которому противодействует момент создаваемый пружиной
Mвр 2nlrBI c Mпр2nlrBIc
n – число витков в рамке
l, r – активная длина и радиус рамки
B – магнитная индукция постоянного магнита в зазоре I – ток, протекающий через рамку
Электронный образовательный ресурс: «Технические измерения и приборы» |
|
доцент, к.т.н. Цыпин А.В. |
107 |
|
Методы и средства измерений температуры |
|
||||
Термоэлектрические преобразователи |
|
|
|||
Измерение термо-ЭДС |
|
|
|
|
|
Пирометрические милливольтметры |
|
|
|||
Ш-4540 |
|
|
|
|
|
ТЭ 1 |
|
|
|
|
R5 |
t |
R1 |
|
R2 |
U |
УС |
|
|
|
|||
|
|
|
|
||
ТЭ 2 |
R3 |
R4 |
RМ |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
Uпит |
устройство |
|
|
|
|
компенсации |
||
|
|
|
|
||
|
U=E(t,t0)-Uab0 |
||||
Электронный образовательный ресурс: «Технические измерения и приборы» |
|
|
|||
доцент, к.т.н. Цыпин А.В. |
|
|
|
|
108 |
|
|
|
|
|
|
Методы и средства измерений температуры Термоэлектрические преобразователи
Измерение термо-ЭДС
Автоматические потенциометры
|
|
|
|
|
|
m |
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
РД |
||||
|
|
Rн |
|
|
|
Rр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rс |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Rб |
|
|
Rп |
|
|
|
|
|
|
|
I1 U |
УС |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
|||||||
с |
|
|
|
|
|
|
|
ИПС |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I2 |
|
|
|
||||
Rм |
|
|
|
|
|
|
|
|
Rк |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
ТЭ 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
ТЭ 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
ИПС – источник питания стабилизированный УС – дифференциальный усилитель РД – реверсивный двигатель
Rр – реохорд сопротивлением 90 Ом Rн – резистор установки начала шкалы
Rп – резистор установки диапазона шкалы Rс – резистор контроля рабочего тока I1=2 мА Rк – резистор контроля рабочего тока I2=3 мА Rб – балластное сопротивление ИПС
Rк – терморезистор для компенсации температуры свободных концов
U=E(t,t0)-Uab
Алгоритм работы:
t E(t,t0 ) U m Uab U
Электронный образовательный ресурс: «Технические измерения и приборы» |
|
доцент, к.т.н. Цыпин А.В. |
109 |
|
Методы и средства измерений температуры Термоэлектрические преобразователи
Измерение термо-ЭДС
Автоматические потенциометры
|
|
|
|
|
m |
a |
|
|
|
|
|
|
|
РД |
|||
|
|
Rн |
|
|
Rр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I1 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rс |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Rб |
|
Rп |
|
|
|
|
|
|
U |
УС |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
|||||||
с |
|
|
|
|
|
ИПС |
|
I2 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Rм |
|
|
|
|
|
|
Rк |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t 
ТЭ 1
ТЭ 2
При t=tн (нижний придел) m=0
E tн,t0 I1Rн I2 Rм
При t=tк (верхний придел) m=1
E tк ,t0 I1Rпр I1Rн I2 Rм
Крайние участки реохорда нерабочие и нужно использовать приведенное сопротивление:
Rпр Rр Rп
Rр Rп
Согласно 2 закона Кирхгофа
E tк,t0 E tн,t0 I1Rпр
Диапазон зависит от значения приведенного сопротивления
Электронный образовательный ресурс: «Технические измерения и приборы» |
|
доцент, к.т.н. Цыпин А.В. |
110 |
|
Методы и средства измерений температуры Термоэлектрические преобразователи
Измерение термо-ЭДС
Автоматические потенциометры
|
|
|
|
|
|
m |
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
РД |
|||||
|
|
Rн |
|
|
|
Rр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Rб |
|
|
Rп |
|
|
|
|
|
|
|
d |
I1 U |
УС |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
с |
|
|
|
|
|
|
|
ИПС |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I2 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
Rм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rк |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
ТЭ 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
ТЭ 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
t0 0o C I2 Rм E t0 ,0 |
||||||||||||||||||||
|
Rм Rм0 1 t |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
Rм Rм0 t0 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
Введение компенсации
E t,t0 mI1Rпр I1Rн I2 Rм
Условие компенсации
E t,t0 I2 Rм const
R |
м0 |
|
|
E t0 ,0 |
|
||
|
t0 I2 |
||||||
|
|
|
|||||
E t |
0 |
,0 |
чувствительность |
||||
|
|
|
|
|
термопары в диапазоне |
||
|
t0 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
от 0 до t0 |
|||
Электронный образовательный ресурс: «Технические измерения и приборы» |
|
доцент, к.т.н. Цыпин А.В. |
111 |
|
Методы и средства измерений температуры Термоэлектрические преобразователи
Измерение термо-ЭДС
Автоматические потенциометры
|
|
|
|
|
|
m |
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
РД |
||||
|
|
Rн |
|
|
|
Rр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rс |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Rб |
|
|
Rп |
|
|
|
|
|
|
|
I1 U |
УС |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
|||||||
с |
|
|
|
|
|
|
|
ИПС |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I2 |
|
|
|
||||
Rм |
|
|
|
|
|
|
|
|
Rк |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
ТЭ 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
ТЭ 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Выводы:
Введение компенсации
Rм0 E tt0I,0
0 2
1.для определения Rм0 необходимо задаться t0
2.для t0≠ t0зад возникает погрешность
Электронный образовательный ресурс: «Технические измерения и приборы» |
|
доцент, к.т.н. Цыпин А.В. |
112 |
|
Методы и средства измерений температуры Термоэлектрические преобразователи
Измерение термо-ЭДС
Нормирующие преобразователи сигнала термоэлектрических преобразователей Аналоговый преобразователь
t 
0…1В |
|
U |
Iвых |
|
УСвх УГР |
Ф |
1 |
Rос |
Rн |
2 УСвых |
||||
R1 R2 |
|
|
|
|
R3 Rм
мост компенсации
Uпит.ст
УСвх – входной усилитель УГР – устройство гальванического разделения для защиты от помех
Ф – фильтр для подавления помехи переменного напряжения УСвых – выходной дифференциальный усилитель
Rос – сопротивление обратной связи Rос – сопротивление нагрузки
Электронный образовательный ресурс: «Технические измерения и приборы» |
|
доцент, к.т.н. Цыпин А.В. |
113 |
|
Методы и средства измерений температуры Термоэлектрические преобразователи
Измерение термо-ЭДС
Нормирующие преобразователи сигнала термоэлектрических преобразователей Аналоговый преобразователь
t 
0…1В |
|
U |
Iвых |
|
УСвх УГР |
Ф |
1 |
Rос |
Rн |
2 УСвых |
||||
R1 R2 |
|
|
|
|
R3 Rм
мост компенсации
Uпит.ст
t↑→ UУСвх↑→ U↑→ Iвых↑→Uос↑→ U ↓
Электронный образовательный ресурс: «Технические измерения и приборы» |
|
доцент, к.т.н. Цыпин А.В. |
114 |
|
Методы и средства измерений температуры Термометры сопротивления
Нормирующие преобразователи сигнала термоэлектрических преобразователей
Цифровой преобразователь Danfoss MBT 9110
Электронный образовательный ресурс: «Технические измерения и приборы» |
|
доцент, к.т.н. Цыпин А.В. |
115 |
|