7. Описание лабораторного стенда

Основными приборами на лабораторном стенде являются: термопара, нормирующий преобразователь, аналогово-цифровой преобразователь (АЦП), стрелочный индикатор.

Нормирующий преобразователь - осуществляет преобразование и линеаризацию входных сигналов в унифицированные выходные сигналы (например 0...5 мА, 0...20 мА, 4...20 мА).

Аналогово-цифровой преобразователь (АЦП) - устройство, преобразующее входной аналоговый сигнал в дискретный код (цифровой сигнал).

АЦП подразделяют на линейные (преобразующие сигнал по линейному закону) и нелинейные (преобразующие сигнал по нелинейной зависимости). Точность преобразования зависит от разрядности К_М - количества дискретных значений, которые АЦП может выдать на выходе.

Величина К_М легко может быть определена по формуле:

(3)

,

(4)

где - максимальное значение кода АЦП, определяемое его разрядностью:

где N число двоичных разрядов АЦП.

y_max , y_min = соответственно максимальное и минимальное значение выходного сигнала датчика.

Внешний вид лабораторного стенда приведен на рисунке 1.

Рисунок 1 – Внешний вид лабораторного стенда

Расшифровка обозначений на рисунке 1:

1. Выбор варианта

2. Задатчик температуры

3. Отображение ТЭДС термопары

4. Отображение тока в нормирующем преобразователе сигнала (0-5мА)

5. Стрелочный индикатор

6. Выбор разрядности АЦП1

7. Отображение температуры после АЦП1 (линейный АЦП)

8. Выбор разрядности АЦП2

9. Отображение температуры после АЦП2 (нелинейный АЦП, преобразующий сигнал с учетом НСХ)

10. Выбор прибора, с которого будет отображаться график температуры

11. Отображение графика температуры

12. Кнопка очистки графика (рекомендуется использовать после изменения температуры на задатчике)

13. Включение/Отключение отображения графика

8. Порядок выполнения лабораторной работы

1. Запустить лабораторный стенд, нажав кнопку Run Continuously в панели инструментов.

2. Выбрать вариант по указанию преподавателя.

3. Включить отображение графика.

4. Задать 5 значений температуры (начиная с минимума диапазона с шагом 1/5 шкалы) и провести минимум 3 измерения значений температуры, ТЭДС и тока на НП при разрядности АЦП 12 бит.

5. Проверить соответствие ТЭДС заданному значению температуры

6. Проверить правильность перевода ТЭДС с термопары на НП

7. Проверить правильность перевода ТЭДС в АЦП2

8. Определить наиболее точный канал для измерения и определить класс точности термопары.

9. Сделать вывод о влиянии разрядности АЦП1 и АЦП2 на точность измерений.

Контрольные вопросы:

1. В чем преимущество использования термопар для измерения температуры?

2. Какие существуют типы термопар и классы допуска?

3. Как производится метрологическая поверка термопар?

4. Что такое номинальные статические характеристики термопар?

5. Что такое нормирующий преобразователь?

6. Что такое аналогово-цифровой преобразователь?