POLITECHNIKA LUBELSKA

Wydział Elektryczny

Laboratorium Miernictwa Przemysłowego

SPRAWOZDANIE Z ĆW. NR 4

Temat: Pomiary temperatury.

Grupa ED 8.1

Wojciech Wojtkowski

Sławomir Stroński

Marek Wójtowicz

1. Badanie torów pomiarowych termometrów termoelektrycznych.

Schemat układu:

a) Wyrównanie rezystancji linii.

Rezystancję linii wyrównuje się przy temp. t=0^oC za pomocą wyrównawczego rezystora dekadowego R_w.

Rezystancję linii wyrównaliśmy dla różnych wartości rezystancji wewnętrznej R_t ustawianej na symulatorze.

Tabela pomiarowa:

Rt [Ω]	Rw [Ω]
3	22
10	16
20	7

b) Wyznaczanie błędów pomiaru.

R_t= 3 Ω

Tabela pomiarowa:

temp. zadana symulatora typu „J”	Temp. zmierzona	δT
^oC	^oC	-
0	0	-
20	20	0
50	53	0.06
100	100	0
150	150	0
200	198	-0.01
300	295	-0.017
400	392	-0.02
500	490	-0.02

Charakterystyka T_zmierzona=f(T_zadana)

Błąd pomiaru δT:

Charakterystyka δT=f(T_zadana).

c) Zmiana rezystancji R_w nie powodująca zauważalnej zmiany temperatury R_w = 6 Ω

d) Wpływ temperatury wolnych końców t₀ na wskazanie termometru.

Tabela pomiarowa:

Tzadana= 200 ^0C
t0 [^0C]	Tzmierz. [^0C]
0	200
20	182
25	178
30	175
50	155

2. Badanie torów pomiarowych termometrów termoelektrycznych z puszką kompensacyjną.

Schemat układu:

a) Wyrównanie rezystancji linii.

Rezystancję linii wyrównaliśmy przy temp. t_o=20 ⁰C dla temperatury zadanej 400 ⁰C

R_t = 3 Ω, R_w = 4 Ω

b) Wyznaczanie błędów pomiaru.

R_t= 3 Ω

Tabela pomiarowa:

temp. zadana symulatora typu „J”	Temp. zmierzona	δT
[^oC]	[^oC]	-
20	10	-0,5
50	42	-0,16
100	92	-0,08
200	195	-0,025
300	297	-0,015
400	400	0
500	500	0

Charakterystyka T_zmierzona=f(T_zadana)

Błąd pomiaru δT:

Charakterystyka δT=f(T_zadana).

3. Układ z automatycznym kompensatorem mostkowym.

Schemat układu:

Tabela pomiarowa:

Temp. zadana	Rt=3Ω		Rt=20Ω
		to=0^oC	to=20^oC	to=0^oC	to=20^oC
		E	E	E	E
^oC	mV	mV	mV	mV
0	0	0	0	0
10	1	0	1	0
30	1,5	0,5	1,5	0,5
50	2,55	1,55	2,55	1,55
80	4,15	3,15	4,15	3,15

Charakterystyka E=f(t_zadana) dla R_T=3Ω oraz dla temperatur wolnych końców t₀=0^oC i t₀=20^oC.

Charakterystyka E=f(t_zadana) dla R_T=20Ω oraz dla temperatur wolnych końców t₀=0^oC i t₀=20^oC.

4. Wyznaczanie charakterystyki puszki kompensacyjnej U_wyj=f(t_o).

Schemat układu pomiarowego:

W pomiarach uwzględniamy rezystancję przewodów łączących R_p (2R_p=0,12Ω).

Tabela pomiarowa:

t0	RCu	Uwyj
^oC	Ω	mV
0	100,00	46,1
20	108,52	46,3
40	117,04	46,5
60	125,56	46,6
80	134,08	46,6
100	142,60	46,7
120	151,12	46,7
140	159,64	46,8
160	168,16	46,8
180	176,68	46,9

Rezystancję R_Cu odczytujemy z tabeli dla danych temperatur t₀

Charakterystyka U_wyj=f(t_o)

5. Badanie torów pomiarowych termometrów termorezystancyjnych.

Schemat układu pomiarowego:

Wartość R_w po wyrównaniu rezystancji linii wynosiła 5 Ω.

Tabela pomiarowa:

tzadana	tzmierzona
^0C	^0C
10	10
20	20
40	40
60	61
80	80
100	101
125	125
150	149
175	170

6. Badanie torów pomiarowych termometrów termorezystancyjnych z mostkiem automatycznym

Schemat układu pomiarowego.

1. zmiana rezystancji R_wz nie wpływa na wskazania mostka

2. zmiany rezystancji R_w1 i R_w2 o jednakowe wartości nie powodują zmiany wskazania mostka

7. Wnioski.

W ćwiczeniu badaliśmy tory pomiarowe termometrów z czujnikami termoelektrycznymi oraz termorezystancyjnymi. Pierwszy rodzaj czujnika był zastąpiony przez symulator termoogniwa typu "J" (Fe - CuNi), drugi natomiast przez symulator termorezystora Pt100. Wskazania przyrządów pomiarowych różniły się nieco od wartości temperatury wzorcowej (zadanej przez symulator) obliczaliśmy więc błędy względne pomiarów. W przypadku układu z puszką kompensacyjną błędy nie występowały dla pomiarów powyżej 400⁰C ponieważ dla tej wartości była wyrównana rezystancja linii. W układach z mostkiem kompensacyjnym zmiany rezystancji R_w nie powodowały zmian wskazań mostka. Stosując czujnik termoelektryczny mieliśmy do czynienia z kompensacją napięcia i w stanie równowagi przez przewody (a także przez rezystor R­_w) nie płynął prąd. Przy czujniku termorezystancyjnym natomiast wykorzystane było połączenie trójprzewodowe. Przewody łączące wchodziły w skład przyległych gałęzi mostka dlatego zmiany rezystancji R_w1 i R_w2 o jednakowe wartości nie powodują zmiany stanu równowagi mostka.

δT

T_zadana [⁰C]

T_zmierzona

[⁰C]

T_zadana [⁰C]

0

T_zmierzona

⁰C

T_zadana ⁰C

δT

T_zadana [⁰C]

E mV

T_zadana ⁰C

t_o =0 ⁰C

t₀=20^oC

t₀=20^oC

t_o =0 ⁰C

T_zadana ⁰C

E mV

0

1

0

0

2

0

0

3

0

0

4

0

0

5

0

0

0

1

0

0

2

0

0

3

0

0

4

0

0

5

0

0

5

0

0

4

0

0

3

0

0

2

0

0

1

0

0

0

5

0

0

4

0

0

3

0

0

2

0

0

1

0

0

0

2

0

4

0

6

0

8

0

0

1

2

3

4

5

Cu

R

p

R

p

R

lampowy

Miliwoltomierz

Czujnik

---