Изучение пирометрического милливольтметра типа ш4500

1. Цель работы

Целью работы является изучение принципа действия, конструкции, характеристик и проверка пирометрического милливольтметра.

2. При выполнении лабораторной работы студент должен:

Знать: цель и содержание предстоящей работы, порядок ее выполнения и основные теоретические положения по данной теме.

Уметь: пользоваться измерительными приборами лабораторного стенда.

3. Общие положения

Пирометрические милливольтметры в комплекте с термопарами широко используются для измерения температуры.

Измерительный механизм пирометрического милливольтметра магнито-электрической системы, показанный на рис. 24, состоит из рамки 1, намотанной медным проводом и скрепленной лаком. Рамка находится в магнитном зазоре между неподвижным сердечником и полюсами постоянного магнита, которые не показаны на рисунке. Ось рамки с закрепленными на ней стрелкой 3 и противовесом 4, установлена в подпятниковых опорах 2 из рубиновых или агатовых камней. Ток к рамке подводится с помощью спиральных бронзовых противодействующих (возвратных) пружинок 5. При снижении тока в рамке до нуля пружинки 5 возвращают стрелку 3 милливольтметра в исходное положение на шкале. Для коррекции нуля предусмотрен рычаг 6, шлиц которого (под отвертку) выведен на лицевую панель милливольтметра. Поворот рычага 6 приводит к изменению натяжения одной из пружинок 5 и, соответственно, смещению стрелки в требуемую сторону.

Применение термопары приводит к необходимости коррекции ее выходного сигнала из-за изменения температуры «холодных» концов. С этой целью используют две схемы.

Одна из них, приведенная на рис. 25, основана на применении термистора R_t (с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления), например типа ММТ-8. Для спрямления нелинейной характеристики термистора здесь использован шунт – манганиновый резистор R_ш. Добавочный манганиновый резистор R2 служит для подстройки внутреннего сопротивления милливольт-метра до паспорного значения, а манганиновый резистор R1- для подстройки сопротивления внешней цепи. Их номиналы обычно указаны на бирке милли-вольтметра.

Рис. 24 Измерительный механизм Рис. 25 Схема пирометрического

Милливольтметра милливольтметра типа ш69003

С повышением температуры, при которой находится милливольтметр, термо-э.д.с. термопары падает, но одновременно снижается и значение R_t, что обеспечивает прежние ток через рамку и, соответсвенно, показания прибора.

Часто описанной схемы коррекции оказывается недостаточно, например, когда шкала милливольтметра ненулевая и требуется дополнительное компенсирующее напряжения смещения показаний. Тогда применяют схему с мостовым компенсатором температуры (КТ), показанную на рис. 26.

Мостовой компенсатор состоит из термоконстантных (манганиновых) резисторов R4, R5, R6, R7 и одного медного R_M резистора. Изменение термо-э.д.с. термопары, вызванное отклонением температуры «холодных» концов и изме-

Рис. 26 Схема пирометрического милливольтметра с КТ типа Ш4500

ряемой при помощи резистора R_M, компенсируется изменением напряжения выходной диагонали моста, включенного последовательно с термопарой. Мост питается стабилизированным напряжением от источника, собранного на стабилитроне VD2 и транзисторе VT1. Питающий трансформатор TV работает от сети напряжения 220 В.

Для милливольтметра класса точности 1,0 при 20 ⁰С номинальное значение внутреннего сопротивления R_ВН=300 Ом, сопротивление обмотки рамки R_Р=75 Ом и добавочного резистора R2=225 Ом. При этом R_M= R7=10 Ом.