Laboratorium z Miernictwa i Automatyki
Numer ćwiczenia: 10 Termin zajęć: Poniedziałek 17.05
Numer indeksu:
Temat ćwiczenia : Pomiary w warunkach dynamicznych. Badanie właściwości dynamicznych stykowych czujników temperatury

1. Cel ćwiczenia :

Zarejestrowanie odpowiedzi wskazanych czujników temperatury (w osłonie i bez) na

skokową zmianę temperatury. Określenie parametrów czujnik.

1. Schemat pomiarowy:

Czujnik platynowy Pt-100
Zlewki z wodą 2 szt.
Multimetr METEX M-4640A

Komputer

1. Tabele pomiarowe z wynikami oraz wykresy :

1. Dla czujnika z osłoną – z ciepłej wody do zimnej

T	t	Rx	∆Rx
°C	[s]	Ω	Ω
20,632	1	107,96	0,31592
20,632	2	107,96	0,31592
20,632	3	107,96	0,31592
20,632	4	107,96	0,31592
20,632	5	107,96	0,31592
20,658	6	107,97	0,31594
20,632	7	107,96	0,31592
20,658	8	107,97	0,31594
20,658	9	107,97	0,31594
20,658	10	107,97	0,31594
20,632	11	107,96	0,31592
20,658	12	107,97	0,31594
20,658	13	107,97	0,31594
20,736	14	108	0,316
23,385	15	109,02	0,31804
25,696	16	109,91	0,31982
30,657	17	111,82	0,32364
35,253	18	113,59	0,32718
37,383	19	114,41	0,32882
41,2	20	115,88	0,33176
42,966	21	116,56	0,33312
46,135	22	117,78	0,33556
48,991	23	118,88	0,33776
50,238	24	119,36	0,33872
52,549	25	120,25	0,3405
53,614	26	120,66	0,34132
55,536	27	121,4	0,3428
57,198	28	122,04	0,34408
57,977	29	122,34	0,34468
59,353	30	122,87	0,34574
59,977	31	123,11	0,34622
61,145	32	123,56	0,34712
62,184	33	123,96	0,34792
62,678	34	124,15	0,3483
64,418	35	124,82	0,34964
64,807	36	124,97	0,34994
65,508	37	125,24	0,35048
65,846	38	125,37	0,35074
66,469	39	125,61	0,35122
66,755	40	125,72	0,35144
67,274	41	125,92	0,35184
67,768	42	126,11	0,35222
68,001	43	126,2	0,3524
68,417	44	126,36	0,35272
68,599	45	126,43	0,35286

T= 0,632(T_k-T₀) + T₀ = 0.632* ( 72.312-20,623) + 20,623=53,290

τ= t odczytane – t_o = 29 -10=19sekund

1. Dla czujnika z osłoną – z zimnej wody do ciepłej

T	t	Rx	∆Rx
°C	[s]	Ω	Ω
79,1945	1	130,51	0,3610
79,1945	2	130,51	0,3610
79,1945	3	130,51	0,3610
79,1945	4	130,51	0,3610
79,1945	5	130,51	0,3610
79,1685	6	130,5	0,3610
79,1425	7	130,49	0,3610
79,1425	8	130,49	0,3610
79,1425	9	130,49	0,3610
79,1166	10	130,48	0,3610
79,0906	11	130,47	0,3609
79,0906	12	130,47	0,3609
79,0646	13	130,46	0,3609
78,9867	14	130,43	0,3609
77,844	15	129,99	0,3600
75,7924	16	129,2	0,3584
74,5718	17	128,73	0,3575
72,0268	18	127,75	0,3555
70,6763	19	127,23	0,3545
68,0274	20	126,21	0,3524
65,5083	21	125,24	0,3505
64,2358	22	124,75	0,3495
61,8985	23	123,85	0,3477
60,7038	24	123,39	0,3468
58,3146	25	122,47	0,3449
56,263	26	121,68	0,3434
55,354	27	121,33	0,3427
53,666	28	120,68	0,3414
52,8349	29	120,36	0,3407
51,3027	30	119,77	0,3395
49,8224	31	119,2	0,3384
47,8227	32	118,43	0,3369
46,5762	33	117,95	0,3359
45,9788	34	117,72	0,3354
44,8621	35	117,29	0,3346
44,3168	36	117,08	0,3342
43,278	37	116,68	0,3334
42,7845	38	116,49	0,3330
41,8496	39	116,13	0,3323
40,9666	40	115,79	0,3316
40,5511	41	115,63	0,3313
39,7201	42	115,31	0,3306
39,3305	43	115,16	0,3303

T = 0,368(T_k-T₀) + T₀= 0,368* (21,878-79,194)+79,194=58,102

τ= t odczytane – t_o = 25 -6=19sekund

1. Dla czujnika bez osłony – z ciepłej wody do zimnej

T	t	Rx	∆Rx
°C	[s]	Ω	Ω
20,9957	1	108,1	0,3162
20,9957	2	108,1	0,3162
20,9957	3	108,1	0,3162
21,0996	4	108,14	0,3163
21,1256	5	108,15	0,3163
32,9159	6	112,69	0,3254
40,1096	7	115,46	0,3309
49,8484	8	119,21	0,3384
56,1071	9	121,62	0,3432
58,4964	10	122,54	0,3451
62,288	11	124	0,3480
63,8202	12	124,59	0,3492
66,3134	13	125,55	0,3511
68,2351	14	126,29	0,3526
68,9883	15	126,58	0,3532
70,2608	16	127,07	0,3541
70,8062	17	127,28	0,3546
71,6372	18	127,6	0,3552
72,6241	19	127,98	0,3560
73,0656	20	128,15	0,3563
73,2733	21	128,23	0,3565
73,6109	22	128,36	0,3567
73,8706	23	128,46	0,3569
74,0264	24	128,52	0,3570
74,2342	25	128,6	0,3572
74,2861	26	128,62	0,3572
74,442	27	128,68	0,3574
74,5718	28	128,73	0,3575
74,5978	29	128,74	0,3575
74,7017	30	128,78	0,3576
74,7276	31	128,79	0,3576
74,7796	32	128,81	0,3576
74,8055	33	128,82	0,3576
74,8315	34	128,83	0,3577
74,8315	35	128,83	0,3577
74,8315	36	128,83	0,3577
74,8835	37	128,85	0,3577
74,8575	38	128,84	0,3577
74,8575	39	128,84	0,3577
74,8575	40	128,84	0,3577
74,8575	41	128,84	0,3577
74,8575	42	128,84	0,3577
74,8315	43	128,83	0,3577
74,8315	44	128,83	0,3577
74,8315	45	128,83	0,3577

T= 0,632(T_k-T₀) + T₀ = 0.632* ( 72.987-20,995) + 20,995=53,854

τ= t odczytane – t_o = 10-4=6sekund

1. Dla czujnika bez osłony- z zimnej wody do ciepłej

T	t	Rx	∆Rx
°C	[s]	Ω	Ω
71,845	1	127,68	0,3554
71,845	2	127,68	0,3554
71,845	3	127,68	0,3554
71,819	4	127,67	0,3553
71,793	5	127,66	0,3553
71,793	6	127,66	0,3553
71,7411	7	127,64	0,3553
71,0918	8	127,39	0,3548
61,4829	9	123,69	0,3474
49,8224	10	119,2	0,3384
45,7191	11	117,62	0,3352
39,5643	12	115,25	0,3305
37,227	13	114,35	0,3287
33,6171	14	112,96	0,3259
30,9162	15	111,92	0,3238
29,8255	16	111,5	0,3230
28,0595	17	110,82	0,3216
26,1378	18	110,08	0,3202
25,2548	19	109,74	0,3195
24,8912	20	109,6	0,3192
24,242	21	109,35	0,3187
23,9823	22	109,25	0,3185
23,5408	23	109,08	0,3182
23,1772	24	108,94	0,3179
23,0214	25	108,88	0,3178
22,7876	26	108,79	0,3176
22,6578	27	108,74	0,3175
22,476	28	108,67	0,3173
22,3202	29	108,61	0,3172
22,2682	30	108,59	0,3172
22,1124	31	108,53	0,3171
22,0605	32	108,51	0,3170
21,9566	33	108,47	0,3169
21,9047	34	108,45	0,3169
21,8527	35	108,43	0,3169
21,7748	36	108,4	0,3168
21,7748	37	108,4	0,3168
21,6969	38	108,37	0,3167
21,645	39	108,35	0,3167
21,645	40	108,35	0,3167
21,593	41	108,33	0,3167
21,5411	42	108,31	0,3166
21,5151	43	108,3	0,3166

T = 0,368(T_k-T₀) + T₀= 0,368* (21,359-71,845)+ 71,845=58,102

τ= t odczytane – t_o = 10 -3=5sekund

1. Obliczenia :

Rt=100Ω* (1 + 0.00385*T)

T= 2,597 *Rt – 259,74

T= 2,597 * 107,96– 259,74= 20,632 °C

1. Wnioski:

Temperatura czujnika z osłoną ustala się znacznie dłużej niż temperatura czujnika bez osłony.

Stała czasowa czujnika bez osłony jest mniejsza o stałej czasowej czujnika w osłonie. Dla czujnika z osłoną skok dodatni τ=19s natomiast bez osłony τ=6s.

Osłona powoduje wydłużenie się czasu ustania temperatury.