Обработка результатов измерений. Установка “температура”, общий вид которой представлен на рис 9. 1., предназначена для изучения и экспериментального исследования принципов измерения

ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ

Установка “Температура”, общий вид которой представлен на рис 9.1., предназначена для изучения и экспериментального исследования принципов измерения температуры с помощью трех типов измерительных преобразователей температуры:

1. Термоэлектрический преобразователь (термопара J.TC.);

2. Термометры сопротивления:

· металлический Pt 100;

· полупроводниковый NTC.

 

 

Рис. 9.1. Общий вид установки.

Для решения этих задач использована модернизированная учебная панель DL 2155RGT1 фирмы De Lorenzo (Италия), общий вид которой показан на рис.9.2. Панель включает в себя модель электрической печи с установленным в ней нагревателем и измерительными преобразователями температуры. В качестве измерительного преобразователя температуры использованы: термопара “Железо-константан” (тип J).

 

 

 

 

Рис.9.2. Панель DL 2155RGT1 фирмы De Lorenzo (Италия).

 

вый терморезистор с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления (тип NTC) и чувствительный элемент стандартного термометра сопротивления Pt 100. Каждый из этих измерительных преобразователей имеет собственную измерительную цепь, обеспечивающую выходной электрический сигнал 100 мВ/⁰С.

 

 

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ

Особенностью работы на установке “Температура” является реализуемый на температурной панели способ задания температуры. Температура здесь задается с помощью регулятора, работающего в режиме пропорционального управления. Чтобы реализовать этот режим необходимо выполнить следующие шаги:

 

1. Установить на температурной панели (рис. 9.3.) переключатель S1 в положение “Proportional Control”, а переключатель S2 – в положение “J-NC”.

2. Установить ручку “Temperature Set” в нулевое положение, а ручку “Loop Gain” – в положение примерно 50 % (это положение необходимо сохранять на протяжении эксперимента).

3. Подключить соединительные провода к гнёздам ампервольтомметра (чёрный – земля СОМ, красный - Ω).Свободные концы подключить к гнёздам на панели ТС NTC (рис. 9.3). Переключатель ампервольтомметра установить в режим сопротивление (Ω), предел измерения 200 k.

4. Перевести выключатель S3 (OVEN - включить нагрев) на температурной панели в верхнее положение и включить питание стенда выключателем “Стенд”. При этом сигнальный светодиод L не должен гореть.

 

S1

S2

TEMPERATURE SET

ТС NTC

S3 OVEN

 

Рис.9.3. Расположение переключателей S1, S2, S3 на панели DL 2155RGT1.

 

5. Перевести регулятор «TEMPERATURE SET» в положение соответствующее индивидуальному заданию (рис. 9.3.). При этом сигнальный светодиод должен зажечься, что свидетельствует о начале нагрева печи.

6. Дождаться стабилизации температуры в течение 10÷15 мин. По достижении заданной температуры печи, светодиод должен мигать с равными промежутками времени.

7. Включить ампервольтомметр нажатием на красную кнопку «AUTO POWER OFF».

8. Значения измеряемых величин записать в таблицу 9.1.

9. Выключить ампервольтомметр нажатием на красную кнопку «AUTO POWER OFF».

10. Отключить голубые провода на панели от термометра сопротивления металлического Pt 100 (рис.9.3.) и вместо них подключить соединительные провода ампервольтомметра. Включить ампервольтомметр нажатием на красную кнопку «AUTO POWER OFF». Записать значение значение сопротивления ТС в таблицу 9.1.

11. Выключить ампервольтомметр нажатием на красную кнопку «AUTO POWER OFF».

12. Повторить измерение, согласно индивидуального задания, начиная с пункта 3.

 

 

Таблица 9.1.

Результаты измерений.

Номер опыта	Положение регулятора «TEMPERATURE SET»	Термопара J.TC, ОС	Термопара J.TC, К	Термометр сопротив-ления металлический Pt 100, ОС	Термометр сопротив-ления металличес-кий Pt 100, Ом	Термометр сопротив- ле-ния полупровод-никовый NTC, кОм

 

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

 

1. Построить график зависимости сопротивления термометра сопротивления полупроводникового NTC от измеренной температуры термопарой J.TC. в Excel.

2. Электрическое сопротивление термометра сопротивления полупроводникового NTC изменяется в зависимости от температуры по закону, который может быть аппроксимирован экспонентой:

R_T = A · e^B/T

где: A и B – константы, числовые значения которых соответствуют данному экземпляру терморезистора.

1. Определить коэффициенты А и В.
2. Построить график зависимости сопротивления термометра сопротивления металлического Pt 100 от измеренной температуры им температуры в Excel.
3. Найти градуировку термометра сопротивления металлического Pt 100 в виде формулы.