Изучение датчиков температуры. Определение погрешностей датчиков температуры

Страницы работы

9 страниц (Word-файл)

Фрагмент текста работы

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«Комсомольский-на-Амуре государственный

технический университет»

Факультет электротехнический

Кафедра «Промышленная электроника»

О Т Ч Ё Т

по лабораторной работе № 2

Изучение датчиков температуры

Студент группы 4ПЭм-1                                                                        

Преподаватель  

Цель работы:

1.Изучить режимы работы и основные характеристики датчиков температуры.

2.Сравнить экспериментальные характеристики с теоретическими и оценить погрешности.

3.Определить погрешности датчиков температуры.

Основные сведения

Термостат представляет собой обычный тип температурных преобразователей с замыкающим или размыкающим одним или несколькими электрическим контактами, определяющими прохождение определенной температурной точки.

Технические характеристики биметаллического термостата, работа которого исследуется в данной лабораторной работе, приведены в табл.1.

Характеристика

Значение

Напряжение коммутируемой цепи, не более, В

-250

Номинальный ток при cos ф=1,0/0,6 не более, А

16/10

Число срабатываний при макс, токе 16/25 А и cos ф=1,0 не менее

30000/2500

Температура срабатывания, °С

57

Погрешность температуры срабатывания, не более, °С

±3; ±6; ±10

Температура возврата ниже точки настройки °С

15 ±5;

Переходное сопротивление не более, Ом

0,05

Электрическая прочность не менее, В

1500

Сопротивление изоляции не менее, Мом

50

Степень защиты термоограничителя

1Р4х

Таблица1. Технические характеристики биметаллического термостата,

Термопара представляет собой два спаянных проводника из разнородных металлов, например, из железа и меди или их сплавов.

Рисунок.1.  Принцип действия термопары

ТГС - Горячая температура;

ТХС - Холодная температура;

ГС - Горячий спай;

ХС - Холодный спай;

А и В - Конец проводника А и В;

В таблице 2 представлены наиболее распространенные типы термопар и металлы, из которых они состоят

Тип

термопары

Первичная

обмотка

Вторичная

обмотка

Диапазон измеряемых

температур, °С

Е

Хромель

Константан

0-600

J

Железо

Константан

-100-850

К

Хромель

Алюмель

-200-1300

R

Платина

Платинородий

0-1700

S

Платина

Платинородий

0-1700

Таблица 2 - Типы термопар и металлы

Термопары изготавливаются в виде зондов или двух проволочек из термопарных материалов, спаянных вместе на тонком кончике.

Терморезисторы относятся к параметрическим датчикам температуры, поскольку их активное сопротивление зависит от температуры. Терморезисторы называют также термометрами сопротивления или термосопротивлениями. Они применяются для измерения температуры в широком диапазоне от -270 до 1600 °С. Если терморезистор нагревать проходящим через него электрическим током, то его температура будет зависеть от интенсивности теплообмена с окружающей средой.

В таблице 3 приведены основные технические данные изучаемых в лабораторной работе терморезисторов (платинового и полупроводникового).

Характеристика

Терморезистор Honeywell HEL 775

Термистор Honeywell TD5A

1

2

3

Диапазон измеряемых температур. °С

-75...+540

-40...+150

Базовое сопротивление при +20 °С, Ом

1000

2000

Постоянные

А, °С-1

 /3,81

3.84-10-3

В, °С-2

 /6,02

4,94-10-6

С, °С-4

 /-6,0

-

α, °С-1

0,00375

-

β, °С

0,16

-

δ, °С

1,605±0,009

-

Погрешность

0,2% от полной шкалы

1 Ом

Точность измерения, °С

0,5

0,7

Время отклика, с

0,5

11

Линейность характеристики, %

0,1

-

Таблица 3 - Основные технические данные изучаемых в лабораторной работе терморезисторов

Схема включения терморезисторов и градуировочные кривые представлены на рисунке 2 и рисунке 3 соответственно.

Рисунок 2. Стандартная схема включения терморезисторов

 (мост Уитстона)

Рисунок.3. Градуировочные кривые а) терморезистора Honeywell HEL 775 и б) термистора Honeywell TD5A

Пирометр – это бесконтактный первичный измерительный преобразователь температуры, который определяет энергию излучения тела.

Рисунок.4. Принцип действия радиационного пирометра

В таблице 4 представлены основные технические характеристики изучаемого в работе пирометра Melexis MLX90247-ESF-DSA.

Характеристика

Инфракрасный пирометр

Напряжение питания, В

5

Диапазон измеряемых температур, °С

-70...+380

Тип термопреобразователя

термопара

Базовое сопротивление при +20 °С, кОм

20

Точность измерения, °С

0,5

Разрешающая способность, °С

0,02

Таблица 4 - технические характеристики пирометра Melexis MLX90247-ESF-DSA.

Примечания:

1.   Исследуемый емкостной выключатель имеет встроенный потенциометр для регулировки чувствительности. Для работы производится основная настройка на зазор 0,7...0,8 SНОМ.

2.   Для определения рабочего зазора емкостного выключателя необходимо воспользоваться табл. П1.3, где приведены поправочные коэффициенты или табл. П1.4 и рис. 1.3, по которым определяется величина диэлектрической проницаемости материала и далее по значению εr - величина рабочего зазора.

3.   Рабочий зазор индуктивного выключателя зависит от металла, из которого изготовлен объект воздействия.

Ход работы

1.1. Снятие и построение градуировочной характеристики термопары.

Для снятия градуировочной кривой термопары мы установили в поле «Датчики температуры» минимодуль с изучаемой термопарой. К ее выходам подключили мультиметр, работающий в режиме измерения постоянного напряжения до 200 мВ. Изменяя с помощью регулятора температуры температуру нагревательного резистора, фиксировали значения на дисплее мультиметра через каждые 5 °С. Данные занесли в таблицу 1.

Т, °С

34

39

44

49

54

59

64

е, мВ

0,6

0,3

03,8

04,3

04,8

05,2

05,4

Таблица 1 - Результаты измерений

1.2.Снятие и построение экспериментальной характеристики платинового терморезистора

Для снятия экспериментальной характеристики платинового терморезистора мы установили в поле «Датчики температуры» минимодуль с изучаемым датчиком. К его выходам подключили мультиметр, работающий в режиме измерения сопротивления до 2 кОм.  Изменяя с помощью регулятора температуры температуру нагревательного резистора фиксировали значения на дисплее мультиметра через каждые 5 °С. Данные занесли в таблицу 2.

Т, °С

30

35

40

45

50

55

60

U, В

-0,18

-0,11

-0,09

-0,06

-0,03

0

0,06

Таблица 2 - Результаты измерений

Построим на одном графике экспериментальную и табличную статические

Похожие материалы

Информация о работе