|
POLITECHNIKA WROCŁAWSKA
|
Łukasz Kopeć Piotr Dobrowolski Bartosz Wojciechowski Krzysztof Głowacki
|
Wydział: Elektryczny Termin: piątek Godz. 730-900
|
|
|
|
|
Data ćw: 23.03.2012 |
|
|
Laboratorium analogowych i cyfrowych systemów pomiarowych |
|||
|
Ćw. B Temat: Badanie toru pomiarowego z przetwornikiem XTR-103 |
Ocena:
|
Cel ćwiczenia
Zapoznanie z zasadą działania toru pomiarowego z czujnikiem Pt100 i przetwornikiem XTR103, wyznaczenie charakterystyk czujnika i toru pomiarowego oraz wpływu zmian rezystancji linii na parametry czujnika.
Spis przyrządów
tor pomiarowy z przetwornikiem XTR-103 i odbiornikiem RCV320
symulator czujników termometrycznych Pt100
woltomierz cyfrowy V-530
rezystor 10
, klasa 0,01
rezystor dekadowy DR56-16 I29IVa 3772
zasilacz typ ZT-980-2 0-20V I29IVa 4324
3. Przebieg ćwiczenia
Schemat pomiarowy:
Schemat toru pomiarowego
Wyznaczenie prądu Imax, który będzie płynął przez tor pomiarowy
Wyznaczenie charakterystyk czujnika i toru pomiarowego
|
|
Błędy |
||||||||
|
Idealn. |
Rzeczyw. |
Kor.I |
Kor II |
Linear. |
Rzeczyw. |
Kor I |
Kor II |
Linear |
|
Lp. |
T [oC] |
Ip [mA] |
I [mA] |
II [mA] |
III [mA] |
Ik [mA] |
|
|
[%] |
[%] |
1. |
0 |
4,00 |
4,00 |
4,00 |
4,00 |
4,00 |
0 |
0 |
0 |
0 |
2. |
20 |
4,80 |
4,80 |
4,85 |
4,84 |
4,80 |
0,000 |
6,25 |
5,00 |
0,0 |
3. |
50 |
6,00 |
5,99 |
6,11 |
6,07 |
6,00 |
-0,500 |
5,50 |
3,50 |
0,0 |
4. |
100 |
8,00 |
7,95 |
8,19 |
8,11 |
8,00 |
-1,250 |
4,75 |
2,75 |
0,0 |
5. |
150 |
10,00 |
9,87 |
10,24 |
10,11 |
10,00 |
-2,167 |
4,00 |
1,83 |
0,0 |
6. |
200 |
12,00 |
11,77 |
12,26 |
12,09 |
12,00 |
-2,875 |
3,25 |
1,13 |
0,0 |
7. |
250 |
14,00 |
13,63 |
14,24 |
14,03 |
14,00 |
-3,700 |
2,40 |
0,30 |
0,0 |
8. |
300 |
16,00 |
15,47 |
16,19 |
15,95 |
16,00 |
-4,417 |
1,58 |
-0,42 |
0,0 |
9. |
350 |
18,00 |
17,28 |
18,11 |
17,83 |
18,00 |
-5,143 |
0,79 |
-1,21 |
0,0 |
10. |
400 |
20,00 |
19,06 |
20,00 |
19,68 |
20,00 |
-5,875 |
0,00 |
-2,00 |
0,0 |
Wzory:
Korekcja II :
Charakterystyki czujnika Pt100
Charakterystyki błędów
przetwornika Pt100
Wpływ rezystancji linii na parametry czujnika
|
Błąd i prąd przetwornika |
Napięcie zasilania |
||
Lp. |
|
I [mA] |
Uzz=15V |
Uzz=35V |
|
|
|
Rlinii[ |
Rlinii[ |
1. |
0,0 |
20,00 |
0,0 |
0,0 |
2. |
0,1 |
19,98 |
157,0 |
140,0 |
3. |
0,2 |
19,96 |
160,0 |
700,0 |
4. |
0,3 |
19,94 |
161,5 |
1100,0 |
5. |
0,4 |
19,92 |
163,0 |
1170,0 |
6. |
0,5 |
19,90 |
164,5 |
1173,0 |
7. |
0,6 |
19,88 |
166,0 |
1176,0 |
8. |
0,7 |
19,86 |
167,0 |
1178,0 |
9. |
0,8 |
19,84 |
168,0 |
1181,0 |
10. |
0,9 |
19,82 |
169,5 |
1183,0 |
11. |
1,0 |
19,80 |
170,5 |
1186,0 |
Charakterystyki I=f(Rlinii) zlinearyzowanego przetwornika Pt100
Charakterystyki błędów
I=f(Rlinii)
4. Wnioski
Celem ćwiczenia było wyznaczenie charakterystyk czujnika Pt100 i toru pomiarowego. Na samym początku wyznaczyliśmy maksymalny prąd, który będzie płynął przez tor pomiarowy. Wynosi on Imax=19,05mA. Po zmierzeniu prądów toru pomiarowego dla poszczególnych temperatur z zakresu 0-400oC dokonaliśmy dwóch korekcji (jedna dla Imax=20mA, druga Imax=19,687mA) oraz linearyzacji czujnika Pt100. Wyniki zostały ujęte w tabeli, wyznaczyliśmy błędy oraz charakterystyki czujnika oraz jego błędów.
Z charakterystyk widać, że obie korekcje dają znaczny błąd (powyżej 5%) przy niskich temperaturach ok. 20oC, natomiast przy temperaturach z górnego zakresu błędy te są znacznie niższe. Błędy tych korekcji są odwrotne do charakterystyki czujnika rzeczywistego, który przy najniższych temperaturach nie posiada błędów, natomiast wzrastają one wraz z temperaturą i wynoszą ponad 5% przy 4000C.
Ostatnie pomiary dotyczyły wpływu rezystancji linii na parametry czujnika.
Z charakterystyk widać jak ze wzrostem rezystancji linii maleje prąd czujnika. Przy napięciu zasilania 15V spadek prądu o 1% następuje przy rezystancji 170
, natomiast przy napięciu zasilania 35V spadek o 1% zauważalny jest dopiero przy rezystancji prawie 1200
.