Изучение приборов измерения давления, страница 6

Для измерения сопротивления используют мосты – автоматические и неавтоматические. Схемы, поясняющие принцип работы мостов, приведены на рисунках 1, 2. Участки ad, db, bc, ac называются плечами моста, ab – диагональ питания, dc - измерительная диагональ. Условие равновесия моста, при котором в измерительной диагонали ток равен нулю, заключается в том, что произведение сопротивлений противоположных плеч моста должны быть равны между собой, т.е. , откуда

Как видно из формулы на измерение сопротивления влияют удлинительные провода R_вн, которые также изменяются с изменением температуры и поэтому вносят погрешность в измерения. Для устранения этого недостатка используют трехпроводную схему соединения термометра сопро­тивления с мостом, представленную на рисунке 2. В результате такого соединения удлинительные провода оказываются разнесенные в разные плечи моста и при равенстве сопротивлений R₁ и R₂ не влияют при измерении на показания.

Для измерения сопротивлений термометров в промышленных условиях применяют автоматические электронные равновесные мосты. Автоматический электронный равновесный мост КСМ‑2 предназначен для непрерывного измерения и записи температуры при работе в комплекте с одним из термометров сопротивления. Прибор, схема которого приведена на рис. 3, позволяет определить температуру среды по значению электрического сопротивления R_t. Реохорд обратной связи содержит три парал­лель­но соединенных резис­тора: R_р‑ реохорд, выполняющий измери­тельные функции; R_ш‑ шунт реохорда; R_п‑ резистор для подгонки заданного диапазона шкалы прибора; R_пр.

R₁, R₂, R₃‑ резисторы мостовой схемы; R_д‑ добавочный резистор для подгонки тока из условия минимального самонагрева термопреобразователя сопротивления; R_б‑ резистор в цепи питания для ограничения тока; R_t‑ термопреобразователь сопротивления; m‑ положение движка реохорда правее точки d в долях от R_пр; n‑ положения движка реохорда левее точки d в долях от R_пр.

Термоэлектрические термометры. (лаб 1)

Общие сведения.

Измерение температуры термоэлектрическими термометрами основаны на использовании термоэлектрического эффекта, открытого в 1821 г. Зеебеком. Термоэлектрический преобразователь представляет цепь (рис. 1), состоящую из двух соединенных между собой разнородных проводников (А, В). Точки соединений двух проводников (1,2) называют спаями. Зеебеком установлено, что если t≠t₀, то в цепи будет протекать электрический ток, названный им термотоком. Направление этого тока зависит от соотношения температур спаев.

Термопары.

Электродвижущая сила, развиваемая термопарой, является функцией двух переменных:

E=f(t,t₀)

где  t и t₀ – температуры соответственно рабочего (горячего спая) и свободного (холодного спая) конца термопары. Только при условии t₀=const электродвижущая сила термопары будет функцией одной переменной ‑ искомой температуры, t. Поэтому холодные концы термопары термостатируют. Термостатирование осуществляется при t₀=0⁰С в лабораторных условиях, путем погружения свободных концов преобразователя в пробирку с маслом, которая находиться в сосуде Дьюара с тающим льдом.

Для поддержания свободных концов при температуре отличной от 0⁰С используют специальные коробки, снабженные автоматическим биметаллическим терморегулятором, обычно(500,5)⁰С. В ряде случаев при измерении термоЭДС милливольтметром для автоматического введения поправки на температуру свободных концов преобразователя применяют компенсирующий мост. Компенсирующий мост представляет собой неравновесный мост с тремя постоянными манганиновыми сопротивления и одним медным. Если температура свободных концов не равна нулю, то в измерительной диагонали моста возникает напряжение, которое равно величине поправки.

В металлургии используют несколько типов термопар, которые приведены в таблице 1.