Задача 4

Розрахувати термометр опору, схема якого зображена на рис. 5.1 Вимірювальним елементом є термістор, виготовлений із мідного дроту, намотаного на керамічну трубку.

Вихідні дані

• Задане значення температури середовища – .

• Опір навантаження – .

• Зовнішний діаметр керамічної трубки – .

• Внутрішній діаметр трубки – .

Відповідні значення вихідних даних узяти з таблиці 5.1 згідно з варіантом.

Завдання

• Вибрати та визначити опори плечей моста вимірювальної схеми для забезпечення максимального ККД.

• Обчислити постійну часу термістора й вимірювальної схеми.

• Визначити допустиме значення струму термістора та напруги живлення схеми.

• Обчислити статичну чутливість термометра – опору.

Таблиця 5.1

Значення вихідних даних для варіантів завдань задачі 5

№ вар.
1	2		3		4		5
1	100		200		5,2		3,1
2	90		110		5		3
3	110		120		8		4
4	120		130		7,2		3,6
5	130	140		5		2,5
6	140		150		6		3
7	150		160		10		5
8	140		170		9,8		4,9
9	130		180		6,7		3,35
1	2		3		4		5
10	70		120		7,5		3,75
11	80		220		5,9		2,95
12	90		230		7		3,5
13	100		240		10		4
14	110		200		8		3,2
15	120		190		7		4,2
16	130		180		6		3
17	120		170		5,5		3,3
18	110		160		9,5		3,8
19	100		150		6		3,6
20	90		140		9		4,5
21	80		130		8,5		3,4
22	90		140		9,7		3,88
23	120		150		9,3		3,72
24	130		170		7,4		4,44
25	110		120		8		4,8

Порядок розрахунку

1. Накреслити схему термометра опору.

2. Для підвищення ККД вибрати , тобто m=1, n=1.

Таблиця 5.2

Сортамент мідних проводів

Марка дроту		d, мм
ПЕЛ	100	0,05	0,075	1,96
ПЕЛ-1	120	0,05	0,075	1,96
ПЕВ-1	125	0,05	0,075	1,96
ПЕМ-1	130	0,05	0,075	1,96
ПЕВТЛ-1	140	0,05	0,075	1,96
ПЕТВ	200	0,05	0,080	1,96

3. Прийнявши для міді та для ізоляції провідника , з

рівнянь (5.17), (5.18), (5.19) знайти:

опір термістора при

,Ом;

повний опір термістора в робочій точці

,Ом;

диференційний опір термістора в робочій точці

,Ом .

4. Визначити питомий опір міді при ; , Ом∙мм²/м,

де – питомий опір міді при ;

.

5. Вибрати по сортаменту проводів (див. табл. 5.2) найтонший провідник з вказати марку та визначити його довжину L (м) ,м; за діаметром керамічної трубки визначити довжину витка ,м, та кількість витків ; визначити активну довжину трубки: ,м.

6. Визначити бічну поверхню охолодження . Прийнявши коефіцієнт теплопередачі в повітрі , знайти теплопередачу термістора k в повітрі .

7. Визначити об’єм міді , та кераміки , . Прийнявши питому об’ємну теплоємність для міді 3,5, а для кераміки , знайти загальну теплоємність термістора С , ,

, .

8 . За формулою (5.7) знайти постійні часу термометра-опору Т та термістора та , с;

, с.

9. З рівнянь (5.16, 5.8, 5.9, 5.11) знайти:

допустиме значення струму термістора

, А;

напругу живлення схеми

, В;

статичну чутливість схеми при

, В/К;

статичну чутливість схеми при реальному значенні опору навантаження

, В/К.

Література

1. Поліщук Є.С., Дорожовець М.М., Стадник Б.І. та ін.: Засоби та методи вимірювань неелектричних величин: Підручник / За ред. професора Є.С. Поліщука – Львів: Видавництво «Бескид Біт», 2008.– 618 с.

2. Лукінюк М.В. Технологічні вимірювання та прилади: Навчальний посібник – К.: НТУУ «КПІ», 2007.– 436с.

3. Чумаков Н.М., Вайнер М.Г., Панов В.И. и др.: Расчет измерительных и усилительных элементов автоматических систем: Справочное пособие – К.: «Техніка», 1971.– 356 с.

4. Полищук Е.С., Обозовский А.Т. Электрические измерения электрических и неэлектрических величин. – К.: Вища школа, 1987.– 357 с.

5. Раннев Г.Г. Методы и средства измерений: Учебник для вузов / Г.Г. Раннев, А.П. Тарасенко.– 2-е изд., стереотип.– М.: Издательский центр «Академия», 2004.– 336 с.

6. Шикалов В.С.: Технологічні вимірювання: Навчальний посібник.– К.: Кондор, 2007.– 168 с.

7. Ванін В.В., Бліок А.В., Гнітецька Г.О. Оформлення конструкторської документації.: Навчальний посібник – К.: «Каравелла», 2003.– 160 с.

Додаток 1

Міністерство освіти і науки України

Полтавський національний технічний університет

імені Юрія Кондратюка

Кафедра автоматики та електропривода