Image8

Rys. 7 Odpowiedź skokowa czujnika temperatury

Krzywa T(t) aproksymowana jest zależnością;

T(t) = T₀ + AT[l-exp(-t/ t )]

odpowiadającą transmitancji G(s) bez opóźnienia, Charakterystykę czujnika rzeczywistego lepiej aproksymuje funkcja;

T₀    dla t < t₀

T(t) = -

T_k - AT exp[-(t - t₀) i x 1 dla t > T_a

Po podstawieniu

x=t, y = ln{ AT / [T_k - T(t)]}, a=l/t, b^xjx funkcja ta przybiera postać liniową

y = ax + b,

której parametry można wyznaczyć metodą najmniejszych kwadratów, a następnie wyliczyć współczynniki t i t„ . Przy korzystaniu z tej procedury Należy zwrócić szczególną uwagę na to, by wartości T_tt i T* były jednoznacznie określone , co oznacza konieczność długiego odczekania na ustalenie temperatury czujnika. Jak wspomniano wcześniej dokładności wyznaczenia parametrów dynamicznych praktycznie nie musza być duże stąd dla przyspieszenia badań często wystarcza graficzne wyznaczenie wartości t_a oraz wyliczenie wartości i    korzystając z pomiaru T w wybranym

momencie czasowym t odpowiedzi skokowej, wykonanym po przekroczeniu punktu przegięcia, korzystając z wzoru

t = (t -1₀) / ln[(Tk - T₀) / (T_k - T)l,

o ile znana jest wartość początkowa T₀ i końcowa T_k temperatury pobudzenia.

HI. Literatura uzupełniająca

Michalski L., Eckersdorf K. : Pomiary temperatury. WNT Warszawa 1986. Rozdziały 5. Termometry reżystancyjne, 9. Rejestracja temperatury,

10. dynamiczne pomiary temperatury.

Program współpracuje z kartą 12-to bitowego przetworników AJC. Karta ta ustawiona jest w modzie pracy na zakres napięć wejśćiowych 0-5 V. Układ laboratoryjny jest tak skonstruowany, aby dla każdego czajnika, w zakresie mierzonych w ćwiczeniu temperatur, podawać na wejście karty przetworników napięcia proporcjonalne do rezystancji czujnika i znormalizowane do zakresu napięć wejściowych 0-5V. Ma to na celu uzyskanie jak największej rozdzielczości mierzonych rezystancji.

Program MWN6.EXE służy do akwizycji danych dotyczących:

•    Statycznych charakteiystyk. termometrycznych czujników

•    Wpływu oporności linii pomiarowej na wynik w metodzie 4-przewodowej

•    Dynamicznych charakterystyk termometrycznych czujników Program umieszcza dane pomiarowe w trzech plikach, których nazwy są nadawane przez użytkownika. Ich późniejsza obróbka w programie MS Excel powinna być przeprowadzona zgodnie ze wskazówkami w punkcie 6 „Opracowanie wyników pomiarów”.

IVa. Pomiar charakterystyki term o metrycznej

Pomiar ten ma za zadanie wyznaczenie charakterystyki R(T) każdego z czujników. Jego przebieg polega na podgrzewaniu wody, w której zanurzone są czujniki i rejestracji ich rezystancji w funkcji temperatury wody. Rejestracja wyników pomiaru musi odbywać się w stanie ustalonym, dlatego po każdej zmianie temperatury wody wymagane jest odczekanie ok.5 min.

Aby mierzyć rezystancje czujników za pomocą programu MWN6.EXE, należy wejść do menu „Ćwiczenie nr 6” i wybrać polecenie „Rezystancje czujników”. Okno dialogowe „Rezystancje czujników" wyświetla jednocześnie rezystancje trzech badanych czujników temperatury : Pt-100, Ni-100 i termistora ZE-3. Wyświetlane są także wartości aktualnie nastawionych prądów lub napięć pobudzenia:

dla Pt-100 : ImA lub lOmA

dla Ni-100 : ImA

dlaZE-3 : OJmA, ImA, 10V

Pomiar charakterystyki temperaturowej czujników powinien odbyć się w zakresie temperatur od temperatury pokojowej (którą ma woda zbiorniku na początku ćwiczenia) do temperatury 90°C. W tym zakresie należy zgromadzić c.n. 10 wyników pomiarów rezystancji dla każdego czujnika.

8