| II MM-DI L8 |
Termodynamika | Żmuda Robert |
|---|---|---|
| 12.03.2013 | Pomiar temperatury - Cechowanie termometrów i stabilizacja temperatury odniesienia | 19.03.2013 |
Opis ćwiczenia
Do termostatu z wodą wkładamy 6 termometrów : Jako wzorcowy – dokładny termometr rtęciowy; Termoparę typu K, czujnik PT100, czujnik Niklowy Ni100, czujnik PT1000, oraz czujnik NTC. Czynnik w termostacie podgrzewamy i odczytujemy z termometru wzorcowego zadaną temperaturę a następnie za pomocą multimetrów odczytujemy sygnał wyjściowy z czujników. Wyniki umieszczamy w tabeli.
Tabela wyników
| Temperatura zadana Co | Termopara K mV |
PT100 Ω | Ni 100 Ω | PT1000 k Ω | NTC k Ω |
|---|---|---|---|---|---|
| 20,2 | 0,069 | 107,93 | 108,87 | 1,0773 | 12,23 |
| 25,2 | 0,108 | 109,92 | 111,75 | 1,0972 | 10,06 |
| 29,6 | 0,279 | 111,60 | 114,25 | 1,1140 | 8,55 |
| 36,2 | 0,537 | 114,14 | 117,98 | 1,1392 | 6,75 |
| 39,6 | 0,668 | 115,51 | 120,08 | 1,1529 | 5,96 |
| 50,4 | 0,936 | 118,15 | 124,06 | 1,1793 | 4,72 |
| 56,8 | 1,334 | 122,16 | 130,41 | 1,2292 | 3,364 |
| 61,8 | 1,521 | 124,05 | 133,40 | 1,2380 | 2,886 |
| 67,4 | 1,772 | 126,55 | 137,51 | 1,2628 | 2,370 |
| 73,2 | 1,956 | 128,45 | 140,67 | 1,2817 | 2,045 |
Wykresy Zależności temperatury (oś pionowa ) do wartości zmierzonych (oś pozioma)
Czułość czujników
Czułość czujników możemy zmierzyć poprzez tg α = sygnału wyjściowego /sygnał wejściowy. W pierwszych 4 wykresach punkty mają charakter prostoliniowy dlatego tangens kąta nachylenia możemy policzyć z wzoru tg α=(a2-a1)/(b2-b1) ,gdzie ‘a’ to 2 kolejne punkty sygnału odczytanego a ‘b’ punkty temperatury odczytanej z termometru wzorcowego. W czujniku NTC robimy analogicznie lecz dla lepszego przybliżenia można policzyć średnią z pochodnych 2 pierwszych punktów i 2 ostatnich .
tg α Termopara K=0,039
tg α PT100 =0,398
tg α Ni100 =0,576
tg α PT1000 =3,98
tg α NTC =232,4
Wnioski
Analizując wykresy można stwierdzić że 4 pierwsze czujniki w przybliżeniu mają liniowe charakterystyki zmian temperatury do sygnału zmierzonego. W czujniku NTC wykres przybliżamy parabolą. Na wszystkich a wykresach zauważalne jest jakieś zaburzenie prawdopodobnie związane z nieustabilizowanym jeszcze rozkładem temperatury w każdym z czujników i zbyt wczesnym odczytaniem wyników z multimetrów.