Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Министерство общего и профессионального образования РФ.
Обнинский Государственный Технический Университет Атомной Энергетики.
Лабораторная работа №3
“ Градуировка термометра сопротивления.”
Выполнили:
студенты группы ТД-06
Петряев Ю., Пильщикова Е., Сидоренко И.
Проверил:
Игнатенко Г.К.
Провести градуировку термометра сопротивления по точкам таяния льда (0°С), кипения воды (tH2O)
Схема установки.
Измерительная схема экспериментальной установки пред ставлена на рисунке. Сопротивление термометра сопротивле ния измеряется потенциометрическим методом, т.е. путем сравнения с образцовым сопротивлением. Измерительным при бором является потенциометр Р368.
Потенциальные и токовые провода термометра сопротив ления (Rt) подсоединяются к соответствующим клеммам на колодке (КК). Переключателем (П) термометр включается в цепь рабочей батареи (РБ). В эту же цепь последовательно с термометром сопротивления включено образцовое сопротивление ( Rэ ). Ток в цепи регулируется магазином сопротивлений (РЗЗ) и контролируется по миллиамперметру (mA). Переключателем (П1) на клеммы (X) потенциометра P368 могут быть поочередно включены термометр сопротивления (Rt) и образцовое сопротивление (Rэ ). С помощью переключателя (II) можно изменить направление тока, при этом полярность на клеммах переключателя (П ) не изменится.
Упрощенная принципиальная схема потенциометра Р368:
АК – компенсатор
1АК – включение АК при настройке рабочего тока
2АК – включение АК при поверке приборов
3АК – включение АК при установке напряжения в параллельной цепи ваттметра
И – указывающий прибор АК
1П1 и 1П2 – переключатели пределов измерения
2П и 3П – переключатели I и II декад
7П – переключатель декады фиксированных напряжений
8П – декада нормального элемента
Обозначения зажимов:
Х – измеряемое напряжение
ДН – делитель напряжения
НЭ – нормальный элемент
Э – экран
Полуавтоматический потенциометр Р368 предназначен для проверки градуировки вольтметров, амперметров и ваттметров на постоянном токе, а также для измерения токов, напряжений и сопротивлений.
Потенциометр состоит из неавтоматической части, имеющей две декады ручной компенсации измеряемого напряжения, декады фиксированных напряжений, декады НЭ и автоматической части – автокомпенсатора напряжения (АКН). АКН работает со встроенным усилителем.
Измеряемая ЭДС подключается к зажимам «Х». Основная часть измеряемого напряжения компенсируется на декадах I и II неавтоматической части потенциометра. Разность между измеряемой ЭДС и компенсационным напряжением автоматически уравновешивается и измеряется АКН. Выбор предела измерения потенциометра осуществляется переключателем 3.
Краткая теория:
Действие термометра сопротивления основано на изменении электрического сопротивления металлических проводников в зависимости от температуры. Так как при нагреве металлы увеличивают своё сопротивление, зная зависимость сопротивления проводника от температуры и определяя это сопротивление при помощи электроизмерительного прибора, можно судить о температуре проводника.
Чувствительный элемент термометра сопротивления состоит из тонкой спиральной проволоки (обмотка), изолированной и помещенной в металлический защитный чехол с головкой для подключения соединительных проводов. Для изготовления термометров сопротивления широко используются платина и медь.
Градуировка платиновых термометров сопротивления в интервале температур от 00С до 6600С производится по трем реперным точкам – точка таяния льда - 00С, точка кипения воды – 1000С и точка кипения серы – 4440С. Сопротивление платинового термометра в этом интервале температур находится по формуле
Rt = R0*(1+A*t+B*t2), (1)
где Rt – сопротивление термометра при температуре t0C, R0 – сопротивление термометра при температуре 00С, A,B – постоянные, определяемые по точкам кипения воды и серы.
Если в уравнении (1) определены все постоянные, то температура может быть вычислена по сопротивлению термометра в виде
t = [(R1/R0 – 1)+B*t12] / (A+2*B*t1) (2)
Вычисление по формуле (2) проводятся по методу последовательных приближений. В первом приближении температура вычисляется по формуле
t = (R1/R0 – 1) / A (3)
во втором по формуле (2). Обычно бывает достаточно второго приближения.
Таким образом, градуировка платинового термометра сопротивления сводится к определению постоянных R0,A и B. Сопротивление R0 измеряют непосредственно. Для определения А и В измеряют сопротивление термометра при температуре кипения воды - Rt(H2O) и при температуре кипения серы Rts = 121,5 Ом.
Градуировка медного термометра сопротивления производится по двум реперным точкам: таяния льда – 00С и кипения воды – t(H20)0C. Сопротивление медного термометра в интервале температур от 00С до 1800С находится по формуле
Rt = R0*(1+αt), где R0 измеряется непосредственно, α – определяется по сопротивлению при температуре кипения воды.
Таблица проведенных измерений.
|
При 0oC |
При 90,2 oC |
||
|
прямой |
Обратный |
прямой |
обратный |
|
Un= 535мВ Ut =246,5мВ Un= 534 мВ Ut = 246мВ Un= 534 мВ Ut= 246 мВ |
Un=536 мВ Ut= 246 мВ Un=534мВ Ut= 246 мВ Un=533,5 мВ Ut= 245,5 мВ |
Un=501 мВ Ut= 311,5 мВ Un=500,5 мВ Ut= 311 мВ Un=500,5 мВ Ut= 311 мВ |
Un=501 мВ Ut= 311мВ Un=501 мВ Ut= 311 мВ Un=500,5мВ Ut= 311мВ |
Rk=100(Ом)
1.<Un>==534,42 (мВ)
<Ut>==246,00 (мВ)
Rt= =46,07(Ом)
2. <Un>==500,75 (мВ)
<Ut>==311,08(мВ)
Rt==62,12(Ом)
Расчет погрешностей:
T ()
T
1) сл=2,6*=0,97(мВ)
=1,02(мВ)
=0,34(мВ)
=0,47(мВ)
2)
|
При 0C |
При 90,2C |
|||
|
U |
U |
U |
U |
|
|
<U>, мВ |
534,42 |
246,00 |
500,75 |
311,08 |
|
1,02 |
0,47 |
0,43 |
0,39 |
|
|
0,002 |
0,002 |
0,001 |
0,001 |
1)
2)
Расчет постоянных А и В:
Вывод: в ходе работы была проведена градуировка платинового термометра сопротивления по двум реперным точкам: таяния льда и кипения воды, а также оценена погрешность эксперимента. И результаты представлены в таблице:
|
Сопротивление |
Температура |
|