Потенціометричний метод вимірювання опору.

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 6Следующая ⇒

Метод забезпечує дуже високу точність вимірювання і незалежність результатів вимірювання від значення опору з’єднувальних ліній при 4-ьох провідній схемі під’єднання. Метод застосовується для лабораторних вимірювань, а також для побудови мікропроцесорних перетворювачів.

П – потенціометр (прилад для вимірювання напруги, може бути двохрядним або однорядним з перемикачем).

У вимірювальному блоці контролера застосовують джерело стабілізованого струму. Послідовно можна ввімкнути 8 ТО по 2-ох провідній схемі під’єднання або 4 ТО по 4-ьох провідній. Для вимірювання спадків напруги застосовують 8-ми канальний АЦП.

Диференційний метод вимірювання опору.

Дуже подібний метод до попереднього, але тут застосовуються два ідентичні джерела струму.

Для диференційної схеми найчастіше застосовуються 3-ьох провідна схема під’єднання ТО і покази схеми не залежать від зміни опорів з’єднувальних ліній від температури.

По такій схемі будують звичайні аналогові перетворювачі, цифрові перетворювачі, перетворювачі, які вбудовані в головку термометра. Зараз це найпоширеніша схема, дуже легко одержати будь-який діапазон на будь-якому рівні.

Типи приладів (ТО).

* - тиск до 16 МПа.

В промислових умовах ТО застосовуються до +300 ÷ +400 °С, на більші температури беремо термоелектричні термометри.

Ні до ТО, ні до термопари, не можна під’єднувати більш ніж 1 прилад, в іншому випадку потрібно взяти ТО з двома чутливими елементами або 2 ТО (або здвоєну термопару).

Термоелектричний метод вимірювання температури. Термоелектричні термометри.

Дія термоелектричного термометра базується на термоелектричному ефекті (ефекті Зеббека).

Термоелектричний ефект полягає в тому, що в електричному колі з послідовно з’єднаних рознорідних провідників виникає струм, якщо в місцях контактів цих провідників підтримується різна температура. Струм виникає за рахунок різної роботи виходу електронів у цих матеріалах. Реально міряють ЕРС, а не струм, бо сила струму ще залежить від опору провідників.

Пристрій з двох провідників – термопара.

Термо-е.р.с. залежить від різниці температур вільних (опорних, холодних) кінців, а також від складу провідників, які утворюють термопару.

Переваги методу: проста конструкція; дуже широкий діапазон вимірювання (від 2 К до 3000 °С); висока точність вимірювання (абсолютна похибка до 0.01 К).

Різницю температур цим методом міряють з точністю до 10­^-7 К; мала інерційність; надійність; хороша відтворюваність і взаємозамінність.

Майже всі матеріали мають термоелектричні властивості (провідні матеріали та їх сплави), але мало з них придатні для виготовлення термопар.

Вимоги до матеріалів термопар:

- статична характеристика близька до лінійної;

- висока хімічна стійкість і стійкість до окислення;

- стабільна і відтворювана характеристика;

- широкі межі вимірювання температур;

- максимальна е.р.с..

Хромель (Ni Cr) – 89 % нікелю, 9.8 % хрому, 1 % заліза, домішка марганцю; найбільш жаростійкий сплав з хромонікелевої групи.

Алюмель (Ni Al) – 94 % нікелю, 2 % алюмінію, марганець, залізо, кремній; цей сплав має магнітні властивості.

Копель (Cu Ni) – 44 % нікелю, 56 % міді; дуже близький до складу, але менш жарстійкий – константан.

Константан – 55 % міді, 45 % нікелю, домішки марганцю і заліза.

Неметалеві електроди на основі провідних карбідів, боридів металів і графіту, застосовуються дуже рідко через високу крихкість, хоча можуть працювати до температури 3000 °С.

Застосовуються наступні поєднання електродів:

Метрологічні характеристики термопар.

В залежності від точності термопари їй присвоюють класи 1, 2, 3 (перший, другий, третій). Для кожного класу є нормована абсолютна похибка, постійне значення або значення яке вираховується по формулі.

Видовжувальні провідники.

Вихідним сигналом термопари є е.р.с., значення якої залежить від різниці температур гарячого спаю і вільних кінців. Значення температури вільних кінців враховується у вторинному приладі.

Для підведення е.р.с. до вторинного приладу використовуються спеціальні видовжувальні провідники, які мають таку саму ж характеристику, як і термопара в діапазоні температур 0 – 100 °С і виготовляються з дешевих сплавів міді і нікелю (це для дорогоцінних матеріалів). Іноді такі провідники називають компенсаційними, хоча вони нічого не компенсують.

1 – термопара; 2 – видовжувальні провідники; 3 – вторинні прилади.

Конструкція термопари.

Діляться на дві групи: ті, які занурюються в середовище і поверхневі, для вимірювання температури поверхні. Довжина найрізноманітніша: від кількох см до 16 м (спеціальні – до 32 м).

Термопара складається із захисного кожуха, чутливого елементу (може бути 2) і клемної колодки для з’єднання або з’єднувального кабелю з тих же провідників. Є кабельні термопари. Чутливі елементи зроблені так, що їх можна замінювати. Ізоляція для високих температур – різні сорти кераміки (керамічна соломка, буси з каналами). Захисний кожух виготовляються з жаростійких сортів сталі і для високих температур – з кераміки.

Типи термопар:

ТХА-151 -50 – +1000 °С

ТХК-151 -50 – +600 °С

ТХА-0515 -50 – +900 °С

ТХК-0515 -50 – +600 °С

ТХА-0806

ТХК-0806

ТХА-0179

ТХК-0179

ТХА-0279

ТХК-0279

ТПП-0555 0 – 1300 °С

ТПР-0555 300 – 1600 °С

ТПП-0679 300 – 1600 °С

ТПР-0679 300 – 1600 °С

ТПП-0779 300 – 1600 °С

ТПР-0779 300 – 1600 °С

ТВР-0687 0 – 1800 °С

Познавательные статьи:



Организация работы процедурного кабинета

Статус республик в составе РФ

Понятие финансов, их функции и особенности

Сущность демографической политии