3. Розрахунок вимірювальної схеми
Для розрахунку вимірювальної схеми моста повинні бути задані мінімальна tмін і максимальна tмакс вимірювані температури в °С і тип ТС.
Знаючи межі виміру і тип ТС, знаходять по градуйовочним таблицях (додаток 1) мінімальну Rtмін і максимальну Rtмакс величини опору ТС.
При вимірі Rtмін повзун реохорда повинний знаходитися в точці відповідній початку шкали. З огляду на, що ТС Rt включено послідовно з реохордом в одне з пліч моста, досягнення рівноваги вимірювальної схеми в цьому випадку можливо при виконанні рівності
(Rtмін+Rл+Rд+Rпр)R2 = (R1+Rл)Rл (1)
При вимірі Rtмакс повзун реохорда повинний знаходитися в точці, яка відповідна кінцю шкали. При цьому рівновага вимірювальної схеми спостерігається у випадку виконання умови
(Rtмакс+Rл+Rд)R2 = (R1+Rл)(R3+Rпр) (2)
Шляхом спільного рішення рівнянь (I) і (2) одержуємо
Rпр
=
(Rtмакс – Rtмін) (3)
Для збільшення чутливості вимірювальної схеми опір резистора R3 завжди вибирається рівним опору резистора R2. З огляду на це, з рівняння (1) маємо
R1=Rtмін+Rд+Rпр (4)
Підставляючи (3) у (4), одержуємо
R1=Rtмін+Rд+
(5)
Перетворивши (5), маємо
R1+R1Rл+R1R2 = Rtмін1+RtмінRл+Rtмін2+Rд1+RдRл+
Rд2+R2Rtмакс-R2Rtмін
Відкіля одержуємо
R21+p1+q=0 (6)
де р=Rл+R2-Rtмін+Rд;
q= - [Rл(Rtмін+Rд)+R2(Rtмакс+Rд)
З рівнянь (5) і (6) послідовно визначають значення опорів резисторів R1 і Rпр.
Позначивши опір паралельно з'єднаних резисторів Rp і Rш через Rекв, знаходять
Rп=RеквRпр / Rекв-Rпр (7)
Максимальний струм, що протікає через ТС
Iмакс=
(8)
Значення струму не повинне перевищувати 7...8 ма. Таке обмеження граничного струму зв'язано з необхідністю запобігання нагрівання ТС і може змінюватися підбором опору Rб (U=6.3 В).
4. Експериментальна перевірка й уточнення опорів резисторів вимірювальної схеми
П
ри
виконанні цієї роботи використовується
автоматичний міст КСМ, шкала якого
перераховується, і три магазини опорів
МСР з інтервалом зміни опорів 0,01 Ом,
один із яких заміняє ТС , а два інших -
опори резисторів вимірювальної схеми
моста R1 і Rп (рис. 2).
При зміні меж виміру моста послідовно розраховуються величини опорів резисторів вимірювальної схеми R1,Rпр і Rп, а також роблять пере-вірку, чи не перевищує максимальна величина струму, який протікає через ТС, максимально припустимого значення.
Розрахунок проводиться при наступних значеннях постійних опорів резисторів: R2= R3 = 300 Ом, Rд = 4,5 Ом, Rл = 2,5 Ом, Rекв = 90 Ом. Знайдені значення опорів резисторів Rп і R1 набираються на відповідних магазинах опорів 1 і 2.
Опір, рівний опору ТС, набирається на магазині опорів 3, показання якого приймаються за дійсне значення опору ТС.
Перевірка відповідності заданих і отриманих меж виміру моста проводиться шляхом набору на магазині 3 опорів, рівних Rtмін і Rtмакс.
Отримані в результаті розрахунку межі виміру шкали приладу можуть незначно відрізнятися від заданих, тому що опір неробочих витків реохорда і з’єднувальних проводів при розрахунку не враховувалися. У випадку розбіжності заданих і отриманих меж виміру припасування початку і кінця шкали приладу здійснюється одночасною зміною величин Rп і R1 на магазинах опорів I і 2 до повного збігу положень стрілки моста, що відповідають Rtмін і Rtмакс із крайніми поділками його шкали.