Лекции.Орг


Поиск:




Экспериментальное определение характеристик датчиков температуры

4.1. Снятие и построение градуировочной характеристики термопары

Для снятия градуировочной кривой термопары необходимо установить в поле «Датчики температуры» минимодуль с изучаемой термопарой. К ее выходам подключить мультиметр, работающий в режиме измерения постоянного напряжения до 200 мВ. Изменяя с помощью регулятора температуры температуру нагревательного резистора, фиксировать значения на дисплее мультиметра через каждые 5 °С до температуры 75°С. Данные занести в табл. 1.

Таблица 1

T, °C        
e, мВ        

Построить на графике зависимость термоэдс термопары от температуры. Достроить градуировочную характеристику термопары до температуры 200 °С.

4.2. Снятие и построение экспериментальной характеристики интегрального датчика температуры

Интегральный датчик температуры объединяет в себе первичный преобразователь температуры и схему для преобразования и усиления сигнала. Наиболее распространенными датчиками такого типа являются датчики. выпускаемые фирмой AnalogDevices серии LM. В табл. 2 представлены технические характеристики представителя данного семейства LM335.

 

Таблица 2

Характеристика Значение
Напряжение питания, В 5
Диапазон измеряемых температур, °С -55…+150
Базовое напряжение при +0 °С, В 2,73
Точность измерения, °С ±2,7
Разрешающая способность, мВ/°С 10
Линейность, °С 0,5

 

Для снятия экспериментальной характеристики интегрального датчика температуры необходимо установить в поле «Датчики температуры» минимодуль с изучаемым датчиком. Мультиметр перевести в режим измерения напряжения до 20 В. Эксперимент проводить аналогично 4.1. Данные занести в табл. 3.

Таблица 3

T, °C        
Uэксп., В        
Uтеор., В        

Построить на одном графике экспериментальную и теоретическую статические характеристики изучаемого датчика и оценить основные погрешности.

 

4.3. Снятие и построение экспериментальной характеристики платинового терморезистора

В табл. 4 приведены основные технические данные изучаемых в лабораторной работе терморезисторов (платинового и полупроводникового)

Схема включения терморезисторов и градуировочные кривые представлены на рис. 3 и рис. 4 соответственно.

 

Таблица 4

Характеристика

Терморезистор HoneywellHEL775 Термистор HoneywellTD5A

Диапазон измеряемых температур, °С

-75…+540 -40…+150

Базовое сопротивление при +20 °С, Ом

1000 2000

Постоянные

А, °С-1 /3,81·10-3 3,84·10-3
В, °С-2 /-6,02·10-7 4,94·10-6
С, °С-4 /-6,0·10-12 -
α, °С-1 0,00375 -
β, °С 0,16 -
δ, °С 1,605 ± 0,009 -

Погрешность

0,2% от полной шкалы 1 Ом

Точность измерения, °С

0,5 0,7

Время отклика, с

0,5 11

Линейность характеристики, %

0,1 -

 

Рис. 3. Стандартная схема включения терморезисторов (мост Уитстона)

 

а)  б)

Рис. 4. Градуировочныекривые а) терморезистора HoneywellHEL775

и б) термистораHoneywellTD5A

 

Функциональные зависимости сопротивления датчиков от температуры представлены ниже:

- для платинового терморезистора – RT=R0(1+AT+BT2-100CT3+CT4)

- для термистора – RT=R0(1+AT+BT2).

Здесь RT – сопротивление датчика при температуре T, Ом;R0 – сопротивление при 0 °С, Ом;T – значение температуры, °С.

 

Для снятия экспериментальной характеристики платинового терморезистора необходимо установить в поле «Датчики температуры» минимодуль с изучаемым датчиком. К его выходам подключить мультиметр, работающий в режиме измерения сопротивления до 2 кОм. Изменяя с помощью регулятора температуры температуру нагревательного резистора фиксировать значения на дисплее мультиметра через каждые 5 °С до температуры 75 °С. Данные занести в табл. 5.

Таблица 5

T, °C        
Rэксп., Ом        
Rтеор., Ом        

 

Построить на одном графике экспериментальную и теоретическую статические характеристики изучаемого датчика и оценить основные погрешности. Для платинового терморезистора по экспериментальным данным рассчитать коэффициенты A, B, Cи сравнить их с табличными значениями.

 

4.4. Снятие и построение экспериментальной характеристики полупроводникового терморезистора.

Для снятия экспериментальной характеристики полупроводникового терморезистора необходимо установить в поле «Датчики температуры» минимодуль с изучаемым датчиком. Эксперимент проводить аналогично 4.3. Данные занести в табл. 6

 

Таблица 6

T, °C        
Rэксп., Ом        
Rтеор., Ом        

Построить на одном графике экспериментальную и теоретическую статические характеристики изучаемого датчика и оценить основные погрешности. Для полупроводникового терморезистора по экспериментальным данным рассчитать коэффициенты A, B и сравнить их с табличными значениями.

4.5. Снятие и построение экспериментальной характеристики инфракрасного пирометра.

В табл. 7 представлены основные технические характеристики изучаемого в работе пирометра MelexisMLX90247-ESF-DSA, а на рис. 5 изображена его принципиальная схема и схема включения в цепь операционного усилителя для получения унифицированного сигнала.

 

 

Таблица 7

Характеристика Инфракрасный пирометр
Напряжение питания, В 5
Диапазон измеряемых температур, °С -70…+380
Тип термопреобразователя термопара
Выходное напряжение термопары при температуре окружающей среды 26 °С и температуре чёрного тела 27 °С, мкВ 46
Чувствительность (α), В/К4
Базовое сопротивление терморезистора при температуре 25 °С, кОм 24

 

Рис. 5. Принципиальная схема пирометра MelexisMLX90247-ESF-DSA

и схема его включения в цепь операционного усилителя

 

Напряжение на выходе термопары пирометра MelexisMLX90247-ESF-DSA рассчитывается по формуле:

,

где  –температура измеряемого объекта в Кельвинах,  – температура окружающей среды в Кельвинах.

Для снятия экспериментальной характеристики инфракрасного пирометра необходимо установить в поле «Датчики температуры» минимодуль с изучаемым датчиком.Мультиметр перевести в режим измерения напряжения до 20 В. Эксперимент проводить аналогично 4.2. Данные занести в табл. 8.

Таблица 8

T, °C        
U, В        

 

Построить на одном графике экспериментальные статические характеристики изучаемого датчика и оценить основные погрешности.

5. Требования к отчёту

Отчет должен содержать:

а) цель работы;

б) основные технические характеристики исследуемых датчиков;

в) экспериментальные данные, расчётные значения требуемых параметров и графиков по каждому из проведенных экспериментов;

г) анализ полученных экспериментальных данных, сравнение полученных данных с паспортными, выводы.



<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Описание лабораторной установки для изучения датчиков температуры | Теоретическая часть к лабораторной работе №1
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2018-10-15; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 517 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Студент всегда отчаянный романтик! Хоть может сдать на двойку романтизм. © Эдуард А. Асадов
==> читать все изречения...

998 - | 820 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.008 с.