Градуировка термопар и термометров сопротивления по реперным точкам термодинамической шкалы (Лабораторная работа № 2), страница 4

11.  Скопировать средние значения показаний ТП и ТС с листа “Жидкий азот” (на рис. 2.10 ячейки “С17…Е17”) на лист “Градуировка” в ячейки “B2…D2”. Повторить процедуру копирования средних значений показаний термодатчиков с остальных листов на лист “Градуировка” в соответствующие ячейки. В качестве примера на рис. 2.12 представлена таблица, содержащая средние значения термоэдс ТП ,  и напряжения ТС  при температуре  К, также в таблице отображены средние показания ТП №1, рассчитанные для других температур фазовых переходов.

При вставке скопированных значений рекомендуется пользоваться командой Excel <Правка \ Специальная вставка \ Вставить \ Значения>.

Рис. 2.12.

12.  Построить графики, отражающие зависимость абсолютной температуры от показаний термодатчиков. В рассматриваемом примере это графики ,  и . Графики можно строить непосредственно в программе Microsoft Excel, используя для этого пункт меню <Вставка \ Диаграмма>. Построение графиков в программе Microsoft Excel представлено в приложении № 6.

На рис. 2.13 демонстрируется только одна зависимость абсолютной

Рис. 2.13.

температуры  как функции средних значений показаний ТП №1. Данный график построен в программе Microsoft Excel.

Для построения графиков также можно использовать специализированные программы (Origin 6.1, Mathcad, Matlab и др.), предназначенные для анализа статистической информации.

При построении графиков, как с помощью компьютерных программ, так и на миллиметровой бумаге необходимо выполнять требования, которые предъявляются к оформлению графиков. Данные требования изложены в приложении № 3.

13.  Выполнить аппроксимацию (сглаживание) зависимости температур от термоэдс для ТП с помощью интерполяционного полинома третьей степени

,                         (2.1)

где  – эмпирические коэффициенты у градуировочных характеристик.

Рис. 2.14.

Для определения параметров  в Microsoft Excel необходимо выполнить следующие операции: 1) подвести курсор компьютерной мыши к одной из экспериментальных точек на поле графика, при этом должна появиться всплывающая подсказка “Ряд Е1, мВ”; 2) нажатием левой кнопки мыши выделить данную зависимость; 3) не перемещая курсор мыши, нажать правую кнопку мыши; 4) в появившемся меню выполнить команду <Добавить линию тренда>, после чего отобразится окно “Линия тренда”; 5) выбрать тип аппроксимации: полиноминальная 3-й степени; 6) активизировать вкладку “Параметры” и установить опцию “Показать уравнение на диаграмме”. Пример сглаживания (сплошная кривая) экспериментальных данных представлен на рис. 2.14. На поле диаграммы показано уравнение интерполяционного полинома с искомыми коэффициентами , .

14.  Используя формат выражения (2.1), записать уравнения градиуровочных характеристик для всех используемых в работе ТП. Например, согласно уравнению аппроксимационного полинома 3-й степени, показанного на рис. 2.14, передаточная функция для ТП №1 будет иметь следующий вид

.                  (2.2)

При записи передаточных функций необходимо соблюдать количество значащих цифр. Как видно из выражения (2.2), численные значения всех коэффициентов содержат 4 значащие цифры.

15.  Выполнить аппроксимацию зависимости температуры от напряжения на ТС с помощью интерполяционного полинома второй степени

.                               (2.3)

где  – эмпирические коэффициенты у градуировочных характеристик термометра сопротивления.

Для определения параметров  в Excel необходимо выполнить действия 1…6 пункта 13, только следует выбирать тип аппроксимации: полиноминальная, 2-й степени.

16.  Используя формат выражения (2.3), записать уравнение градиуровочной характеристики для ТС.

При записи передаточной функции ТС  необходимо соблюдать количество значащих цифр у коэффициентов , оно должно равняться четырем.

17.  Представить на проверку преподавателю:

1) рабочую книгу в формате Microsoft Excel;

2) интерполяционные полиномы для ТП и ТС.