lab / Лабор_по_МСС_3
.docxИАТЭ НИЯУ МИФИ
Отчет по лабораторной работе №3.
"Построение градуировочной кривой
термометра сопротивления".
Выполнила: студентка группы ВТ2-Б11
Баева В.А.
Проверил: Яркин
Александр Николаевич
Обнинск
2012
Цель работы.
-
Построить градуировочную кривую термометра сопротивления по точкам таяния льда , и кипения серы .
-
Оценить погрешность эксперимента.
Краткая теория.
Действие термометра сопротивления основано на изменении электрического сопротивления металлических проводников в зависимости от температуры. Так как при нагреве металлы увеличивают своё сопротивление, зная зависимость сопротивления проводника от температуры и определяя это сопротивление при помощи электроизмерительного прибора, можно судить о температуре проводника.
Чувствительный элемент термометра сопротивления состоит из тонкой спиральной проволоки (обмотка), изолированной и помещенной в металлический защитный чехол с головкой для подключения соединительных проводов. Для изготовления термометров сопротивления широко используются платина и медь.
Градуировка платиновых термометров сопротивления в интервале температур от 00С до 6600С производится по трем реперным точкам – точка таяния льда - , эталонная температура воды – и точка кипения серы – . Сопротивление платинового термометра в этом интервале температур находится по формуле:
(1)
– сопротивление термометра при температуре t0C,
– сопротивление термометра при температуре 00С,
A,B – постоянные, определяемые по точкам кипения воды и серы.
Если в уравнении (1) определены все постоянные, то температура может быть вычислена по сопротивлению термометра в виде:
(2)
Вычисление по формуле (2) проводятся по методу последовательных приближений. В первом приближении температура вычисляется по формуле:
(3)
в формуле (2) обычно бывает достаточно второго приближения.
Таким образом, градуировка платинового термометра сопротивления сводится к определению постоянных , A и B. Сопротивление измеряют непосредственно. Для определения А и В измеряют сопротивление термометра при температуре воды и при температуре кипения серы .
Таблицы проведенных измерений.
№ |
||||||
Прямой |
обратный |
|||||
|
|
|
|
|
||
1 |
809 |
375,9 |
46,5 |
798 |
375,9 |
47,1 |
2 |
794 |
375,6 |
47,3 |
794 |
375,6 |
47,3 |
3 |
793 |
375,5 |
47,4 |
792 |
375,4 |
47,4 |
№ |
||||||
прямой |
обратный |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
731,8 |
455,9 |
62,3 |
731,7 |
455,9 |
62,3 |
2 |
731,6 |
455,9 |
62,3 |
731,6 |
455,8 |
62,3 |
3 |
731,6 |
455,8 |
62,3 |
731,5 |
451,7 |
61,7 |
- сопротивление катушки.
- сопротивление термометра; - среднее значение сопротивления;
Расчет погрешностей.
1. Коэффициент Стъюдента: ();
2. Средняя квадратичная погрешность: ;
3. Среднеквадратичная погрешность среднего арифметического: ;
4. Случайная погрешность: ;
5. Относительная погрешность для :
6. Относительная погрешность для :
7. Абсолютная погрешность: ;
-
Расчет погрешностей для :
0,34448 |
0,140633 |
0,01784932 |
0,002864 |
0,02 |
0,135091 |
Расчет погрешностей для :
0,244949 |
0,1 |
0,009025 |
0,001561 |
0,02 Ом |
0,097082 |
.
Расчет постоянных А и В.
; .
; ;
; ;
.
Зависимость относительного сопротивления от температуры:
Сопротивление |
Температура |
|
|
|
|
Вывод: в ходе работы была построена градуировочная кривая термометра сопротивления по трем реперным точкам: таяния льда, при температуре воды и кипения серы , а также оценена погрешность эксперимента. Результаты представлены в таблице