Другие предметы \ Технические измерения и приборы

Автоматика и автоматизация. Основы измерительной техники. Основные методы измерения. Терминология, классификация, принцип действия и общие свойства АСР. Методы и средства, технические измерения температуры, страница 4

N, S – полюса постоянного магнита

С – неподвижный стальной сердечник

А – источник питания постоянного тока

R1, R2 – 2 скрещенные, жестко соединенные между собой и со стрелкой рамки

R3, R4 – сопротивление для ограничения токов через рамки

Rt – сопротивление термометра

I,II – ветви

Если R1+R3=R2+R4+Rt

то I1=I2

M1=M2 моменты равны и направлены навстречу друг к другу.

- коэф. пропорциональности

- напряженность магнитного поля в I, II рамке

- функция угла поворота подвижной части

Класс точности – 1, 1,5.

Полупроводниковые термисторы

В качестве материалов для изготовления термисторов применяют: окислы, смеси окислов (Cu, Mn, Mg, Ni, Co)

В отличи от проводниковых, у термисторов отрицательный температурный коэффициент изменения сопротивления. Имеют большую чувствительность, малые габариты и меньше инерционность. Недостатки: меньший диапазон измерения, бояться перегрева, плохая взаимозаменяемость.

Медно-марганцевый термистор (ММТ).

1 – металлический защитный чехол

2 – стержень из полупроводникового материала

3 – металлические контактные колпачки

4 – оловянный припой

5 – стеклянный изолятор

6 – выводы

Огромные номинальные сопротивления (20 °C) 10-100 кОм,

Зависимость температуры от сопротивления нелинейно

А, В – постоянные коэффициенты от конструкции материала

Т – абсолютная температура

L – основание натуральных логарифмов

Термоэлектрические термометры (термопара)

Принцип действия основан на основе термоэлектрического эффекта, открытого в 1821 году датским ученным Зибеком.

1, 2 – разные металлы. Их надо держать с разными температурами и появится ЭДС.

Измерительный прибор можно включить разными способами

1 В разрыв холодного спая

2 В разрыв 1-го из электродов.

Усройство

1 – горячий спай

2 – термоэлектроды

3 – компенсационные провода(служат для удаления холодных спаев). Могут быть из тех же материалов, что термоэлектроды термопары или из других материалов развивающих в паре между собой такую же термоэдс как и данная термопара в диапазоне 0-200.

4 – холодный спай

5 – термостат

6 – термопровода

Серийные термопары

1 ТПП – термопара; платина-радий (10%-радия); платиновая. Х-0. Г100 °C -0,64мВ.

2 ТПР – платина-радий (30 % радия) – платина-радий (6% радия). 1800 °C – 13,81мВ

Длительный режим работы – 1600 °C

Кратковременный режим – 1800 °C

3 ТХА- термопара. Хромель-алюмелевая. Хромель (90%Ni+10Cr).

Алюмель (94,83% Ni+2% Al+2%Mn+1%Si+0,17 Fe). Х-0. Г100градусов – 4,1мВ.

Длительный режим – 1000. Кратковременный – 1300,

4 ТКХ. Хромель-копелевая. (Копель 56%Cu+44% Ni)

Х-0. Г-100-6,9мВ. Длительный режим – 600. Кратковременный – 800.

5 ТВР. Вольфрам-рений (5% рения) – вольфрам-рений (20% рения Re)

Х-0. Г-100-1,33мВ. Длительный режим – 2200, Кратковременный – 2500.

Потенциометры

Применяются в системах контроля и регулирования различных параметров технологических процессов, изменение которых может быть преобразовано в сигнал в виде напряжения постоянного тока.

Сущность потенциометрического метода измерения состоит в компенсации измеряемого сигнала падением напряжения на сопротивлении включающегося в цепь источника постоянного тока (у лабораторных), или напряжением разбаланса мостовой схемы (у автоматических, технических потенциометров)

Достоинства потенциометрического метода

1 Высокая точность

2 независимость результатов измерения от сопротивления внешней цепи

Лабораторный потенциометр

А – источник постоянного тока

Rрт – реостат для установки рабочего

тока компенсационной цепи

--------- компенсационная цепь

Rэ – эталонное сопротивление

R – реохорд . НП – нуль прибор

П – переключатель. t – термопара

Ex – измерительный сигнал

НЭ – нормальный элемент (элемент Вестона)

Перед началом измерения устанавливают рабочий ток в компенсационной сети. Для этого П ставится в положение 1 и реостатом Rрт устанавливают такой ток в компенсационной цепи, чтобы падение напряжения на эталонном сопротивлении Rэ было равно ЭДС нормального элемента.