Pawlak Konrad 2.12.09r.

Ćwiczenie nr 4

Termometr cyfrowy – dioda półprzewodnikowa

1. Kalibracja. Kalibracja układu polegała na zmierzeniu w j.p. kolejno temperatury wody z lodem (zał. 0⁰C) oraz temperatury wrzątku (zał. 100⁰C). Uśrednione wyniki pomiarów wprowadzono do programu Origin i wyznaczono współczyniki A i B i wprowadzono do programu trm.exe.

2. Pomiar temperatury otoczenia. Ustawiono diodę pionowo i rozpoczęto pomiar (200 próbek), otrzymano wynik 22,5⁰C, następnie porównano wynik ze wskazem termometru alkoholowego, czyli 24⁰ C, względna różnica pomiędzy pomiarami wyniosła ok. 6%.

3. Ochładzanie.

W celu pomiaru temperatury ciekłego azotu (zał. -196⁰C) rozpoczęto pomiar temperatury i umieszczono diodę w pojemniku z ciekłym azotem, zebrano 5000 próbek.

Wyk.1. Pomiar temperatury azotu.

Stała czasowa wyniosła -6,82582 +/-0.02834

4. Ocieplanie.

W celu pomiaru temperatury pokojowej rozpoczęto pomiar i wyjęto diodę ze zbiornika z ciekłym azotem, zebrano 5000 próbek.

Wyk.2. Pomiar temperatury otoczenia.

5000 próbek okazało się niedostateczną ilością, rozpoczęto więc zbieranie kolejnych 5000 próbek które obrazuje wykres 3.

Wyk.3. Pomiar temperatury otoczenia, c.d.

Dzięki zestawieniu wykresów 2 i 3 wyraźnie widać, że zaraz po wyjęciu z azotu diody wykres wzrostu jej temperatury przypominał funkcję exponencjalną, dla wyższych temperatur zaś przypominał funkcję liniową. Czas zebrania 10000 próbek był okresem niewystarczający do ocieplenia diody do temp. pokojowej.

5.Wnioski.

Dioda okazała się urządzeniem dość dokładnym, względny błąd pomiaru temperatury pokojowej wyniósł 6%, ale wykazała również dużą bezwładność temperaturową, czas zebrania 10000 próbek nie był wystarczający do ponownego powrotu diody do temp. pokojowej. Przy dużych zmianach temperatur, wykresy zmiany temperatury przypominają funkcje exponencjalne.