Zespół Szkół Elektrycznych nr 1 w Poznaniu |
Pracownia elektryczna i elektroniczna |
||||||
Kamil Piechowiak |
Temat: Badanie wielkości nieelektrycznych metodami elektrycznymi z wykorzystaniem programowalnego termostatu mikroprocesorowego. |
Ćwiczenie
8 |
|||||
Rok szkolny 03/04 |
Klasa IV4 |
Grupa 6 |
Data wykonania 09.10.03 |
Data oddania 16.10.03 |
Ocena |
Podpis |
Numer w dzienniku 14 |
1. Cel ćwiczenia
- Wyszukanie własnego przykładu pomiaru dowolnej wielkości nieelektrycznej za pomocą wielkości elektrycznej
- Nabycie umiejętności pomiaru natężenia oświetlenia w wybranych punktach pomieszczenia za pomocą woltomierza lub mikro woltomierza.
- Zapoznanie się z budową i zasadą działania oraz nabycie umiejętności obsługi układu automatycznej regulacji temperatury z wykorzystaniem programowalnego termostatu mikroprocesorowego.
2. Wiadomości teoretyczne
- Do przekształcenia pewnej mierzonej wielkości nieelektrycznej na dogodny do pomiaru sygnał elektryczny służy czujnik (zwany także przetwornikiem wejściowym).
- Czujniki pomiarowe dzielimy na czujniki parametryczne (bierne) i czujniki generatorowe (czynne):
Czujniki parametryczne - pod wpływem wielkości nieelektrycznej ulega zmianie parametr elektryczny taki jak: oporność, indukcyjność, pojemność.
Czujniki generacyjne - pod wpływem zjawisk fizycznych powstają siły elektromotoryczne, których wartość jest proporcjonalna do mierzonej wielkości.
Zestaw odpowiednio połączonych urządzeń pomiarowych umożliwiających pomiar określonego parametru lub wielości nazywamy układem pomiarowym. Często jednak trudno precyzyjnie określić różnicę pomiędzy układem a elementem, gdyż niektóre czujniki są również układami.
Przykład:
- Pomiar poziomu cieczy czujnikiem rezystorowym
Zasada działania:
Pływak P przesuwa styk ślizgowy czujnika, którego
rezystory R1,R2 są przyłączone do logometru. Rezystory R1d i R2d służą do dostosowania podziałki miernika do rozmiarów zbiornika, aby na podziałce można było odczytywać wynik pomiaru w litrach.
Uwagi:
Błąd pomiaru 5-10%. Stosuje się takie układy czujników np.: w zbiornikach paliwa w samolocie.
3. Przebieg ćwiczenia
a) Pomiar natężenia oświetlenia za pomocą woltomierza
- w wybranych punktach pomieszczenia zbadamy natężenie oświetlenia jednocześnie dokonując pomiaru napięcia na termoogniwie elemencie światłoczułym.
- Pomiar natężenia oświetlenia luksomierzem i woltomierzem
Lp |
E |
U |
|
Lux |
V |
1 |
17 |
0,25 |
2 |
25 |
0,28 |
3 |
50 |
0,3 |
4 |
90 |
0,33 |
5 |
120 |
0,35 |
6 |
155 |
0,36 |
7 |
190 |
0,37 |
8 |
255 |
0,38 |
9 |
325 |
0,39 |
10 |
385 |
0,4 |
11 |
435 |
0,41 |
12 |
470 |
0,41 |
- Pomiar natężenia oświetlenia luksomierzem i ogniwem
Lp |
E |
U |
|
Lux |
V |
1 |
20 |
2,2 |
2 |
35 |
2,32 |
3 |
50 |
2,43 |
4 |
115 |
2,6 |
5 |
170 |
2,62 |
6 |
220 |
2,7 |
7 |
250 |
2,72 |
8 |
340 |
2,78 |
9 |
390 |
2,86 |
10 |
450 |
2,88 |
b) Regulacja temperatury przy pomocy termostatu
Funkcja urządzenia - wszystkie funkcje termostatu zapewnia program zapisany w pamięci kontrolera AT 9052313 i jego działanie jest następujące. Po włączeniu zasilania sprawdzone zostają ustawienia zapisane w pamięci nie ulotnej EEPROM mikrokontrolera. Jeżeli są one niepoprawne wówczas procesor przechodzi do trybu konfigurowania i oczekuje na wprowadzenie niezbędnych danych. Jeżeli zapisy są poprawne urządzenie przechodzi do stanu roboczego.
Ustawienie temperatury - wejście w tryb ustawienia następuje po wciśnięciu przycisku ustaw. Tam przyciskami góra, duł ustawiamy temperaturę i po wciśnięciu przycisku start uruchamiamy termostat.
Konfiguracja urządzenia - do tego trybu wchodzimy, aby dokonać konfiguracji parametrów urządzenia, bądź e celu ich weryfikacji. Należy wyłączyć zasilanie urządzenia i ponownie włączyć je z przytrzymaniem przycisku ustaw, a następnie postępować według instrukcji. Najpierw ustawiamy typ urządzenia roboczego ( H urz. grzejące, C urz. chłodzące ), następnie wybieramy pętle histerezy, ustawiamy próg alarmu i zwłokę alarmu.
W podpunkcie tym nie było określonego zadania, mieliśmy tylko nauczyć się posługiwać termostatem a następnie pobawić się nim.
4. Wykaz przyrządów
- miernik uniwersalny
- Luksomierz
- ogniwo
- programowalny termostat
5. Wnioski
V
ogn
Lux