3. Badanie wpływu zmian temperatury otoczenia na dokładność pomiaru w układach z linią dwu-, trzy-, i czteroprzewodową
H(T)
Rys. 12 Pomiar rezystancji R(T) metoda techniczna z linia czteroprzewodową
Zestawić układ z linią czteroprzewodową jak na rys. 12 (korzystając z układu laboratoryjnego) zastępując i symulując rezystor Pt - 100 opornicą dekadową, oraz korzystając z rezystorów 7,5 Q symulujących linię pomiarową i 0,5 Q symulujących przyrost rezystancji linii na skutek wzrostu temperatury otoczenia. Odczytu rezystancji należy dokonać w oknie „Badanie wpływu rezystancji linii” (opis w punkcie IVb). Wyniki zanotować w tabeli 3.
Rys. 13 Układy mostka z liniątrójprzewodowąi dwuprzewodową
gdzie najczęściej Ro=lGOQ a AT jest temperaturą wyrażoną w stopniach Celsjusza. Dla Pt-100 wartości tych współczynników wynoszą:
<x=3,940 * 10° K'\ (3= -5,85 * 10'7 K'2.
Charakterystyka termometryczna rezystora Pt-100 wg PN-83/M53852 w interesującym nas przedziale temperatur dana jest w tablicy 1:
T [“Cl |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
R[Q] |
100,00 |
101,95 |
103,90 |
105,85 |
107,79 |
109,73 |
111,67 |
T[°C] |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
65 |
R[Q] |
113,61 |
115,54 |
117,47 |
119,40 |
121,32 |
123,24 |
125,16 |
T[°C] |
70 |
75 |
80 |
85 |
90 |
95 |
100 |
127,07 |
128,98 |
130,89 |
132,80 |
134,70 |
136,60 |
138,50 |
Wartości współczynników a i p można wyznaczyć stosując np. wzory interpolacyjne Newtona lub Lagrange'a, lub dla uzyskania większej dokładności stosując aproksymację średniokwadratową. Obecnie korzysta się z pakietów oprogramowania komputerowego , które umożliwiają automatyczne wyliczenie odpowiednich współczynników wybranych równań aproksymujących.
Charakterystyki termistorów NTC aproksymowane są zależnością: R(T)=A[exp(B/T)],
gdzie T jest temperaturą bezwzględną; wzór ten bywa podawany w zmodyfikowanej postaci:
R(T)-R0 [exp(B/T-B/T 0],
a T0 zazwyczaj wynosi 293K. Charakterystyka ta jest silnie nieliniowa a więc także współczynnik czułości, definiowany analogicznie jak dla czujników metalowych - a=(AR/R) (' 1/AT) jest nieliniową funkcją temperatury i jest zazwyczaj określany dla T0. Może on być wyznaczony ze wzoru a=-B/T2 Współczynniki A i B można wyznaczyć przy zastosowaniu zamiany zmiennych:
x=l/T, y=Iog[R(T)|,
linearyzując charakterystykę
y=ax+b, przy czym a=Blog(e), b=Iog(A).
Współczynniki a i b wyznacza się metodą najmniejszych kwadratów a następnie oblicza się współczynniki A i B.
Czujniki rezystancyjne wykorzystywane są w typowych układach pomiarowych rezystancji. Najczęściej w pomiarach statycznych, dokładnych stosowane są - zrównoważone - lub w pomiarach dynamicznych i mniej dokładnych - niezrównoważone mostki prądu stałego. Od czasu powszechnego
2