LABORATORIUM Podstaw Miernictwa		Sprawozdanie z ćwiczenia nr.... Temat: Czujniki temperatury.
	............	...................	Rok akad.	Ćwiczenie wykonano
	............	...................	Grupa	Sprawozdanie oddano
		................... Ocena	Sekcja

1. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z budową i zasadą działania półprzewodnikowych czujników temperatury.

2. Przebieg ćwiczenia:

Dane:

U_Z = 1,52 [V]

R_T/25^o_C = 10,4 [kΩ]

α₂₅ = -3,94 [% / ^oC] = -3,94 [% / K]

Zakres linearyzacji 20 - 80 [^oC] => 293,15 - 353,15 [K]

T_S = 50 [^oC] = 323,15 [K]

Dla T_S U_wy = 50 [mV]

Obliczenia:

R_T = A exp(B/T)

=>

=>

oraz
=>

=>
<=>
bo R_{T/ T=25}^o_C = R₂₅ =>

Stąd:

Pomiar temperatury za pomocą termistora:

T_Z - temperatura zadana,

T_rz - temperatura rzeczywista (zmierzona),

R_T - rezystancja czujnika,

U_wy - napięcie wyjściowe z układu pomiarowego,

Δ - błąd temperatury,

y = 1,0088x + 2,0431 - prosta aproksymująca funkcję U_wy = f(T_rz)

Δ _aprok - błąd aproksymacji.

Lp.	Tz [^oC]	Trz [^oC]	RT [kΩ]	Uwy [mV]	Δ [^oC]	y [mV]	Δ aprok [mV]
1	20	21	11,9944	23,95	1	22,21	1,74
2	30	30,25	8,27643	31,85	0,25	32,3	-0,45
3	40	40,02	5,60581	41,9	0,02	42,39	-0,49
4	50	50,12	3,89453	52,24	0,12	52,48	-0,24
5	60	60	2,69238	63,5	0	62,57	0,93
6	70	70,25	1,9267	73,44	0,25	72,65	0,79
7	80	80,1	1,40307	82,24	0,1	82,74	-0,5
				średni bł.	0,2485714		0,254286

Dla założenia, że ΔT_rz = ± 0,1[^oC] jest dopuszczalnym błędem temperatury zmierzonej przy pomocy badanego przyrządu, błąd temperatury Δ_śr ≈ ± 0,249 [^oC] przekracza tą wartość o 0,149. Jak widać błąd pomiaru temperatury naszym termistorem jest dwukrotnie większy od dopuszczalnego.

W sprawozdaniu zamieszczamy wykresy:

1. T_rz = f(T_Z)

2. U_wy = f(T_rz) - aproksymowane prostą y = ax + b,

3. Δ = f(T_rz) - aproksymowane wielomianem 3-ciego stopnia,

4. Δ_aprok = f(T_Z) - aproksymowane wielomianem 3-ciego stopnia,

5. R_T = f(T_rz) - aproksymowane funkcją wykładniczą,

6. R_T = f(T_rz) - aproksymowane funkcją wykładniczą - dla zagęszczonych wartości osi Y,

Wyznaczenie współczynników R₂₅ oraz α₂₅ z aproksymacji

y = 24,726e ^{- 0.0354 x} funkcji R_T = f (T_rz) :

T_Z - temperatura zadana,

R_T - rezystancja czujnika,

α - współczynnik termistora,

R₂₅ - rezystancja czujnika w temperaturze 25^oC odczytana z wykresu

R_T = f(T_rz) (R_T = 10,4 [kΩ] - dla wykresu rzeczywistego, R_T = 10 [kΩ]

- dla aproksymacji),

α₂₅ - współczynnik temperaturowy termistora czujnika w temperaturze

25^oC

Tz [^oC]	RT [kΩ]	dRT/dT	α	R25 (z aproks.) [kΩ]	α25
20	11,9944	-3,71797	-0,3575	10	-0,3718
30	8,27643	-2,67062	-0,25679	10	-0,26706
40	5,60581	-1,71128	-0,16455	10	-0,17113
50	3,89453	-1,20215	-0,11559	10	-0,12022
60	2,69238	-0,76568	-0,07362	10	-0,07657
70	1,9267	-0,52363	-0,05035	10	-0,05236
80	1,40307	-1,40307	-0,13491	10	-0,14031

Na następnych stronach zamieszczamy wykresy:

1. α₂₅ = f(T_z), dla R_T = 10 [kΩ] - wartość z aproksymacji,

2. α₂₅ = f(T_z), dla R_T = 10 [kΩ], przy zagęszczonych wartościach osi Y,

3. α = f(T_z),

4. α₂₅ = f(T_z), α = f(T_z),

R_S2

R_S1

R_T

U_wy

U_Z

---