ИЗМЕРЕНИЕ НЕЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

I. Измерение t0 и давления.

II. Приборы для измерения концентрации газов (экологический контроль).

 

 

 


V ar (I, U, T)

 

Произвольная физическая величина, в том числе и t0, преобразована в уровень тока U или временный интервал T. Основную составляющую в приборах, измеряющих t0, составляет преобразователь. Имеются преобразователи t0 в уровень тока; t0 → U; t0 → свет поток, который преобразуется далее в уровень тока. Первый преобразователь, наиболее удобный для измерения температуры, должен иметь линейную характеристику преобразования.

реал.

I (U) ид.

 


to C

t0 tmax

На практике эта характеристика далеко не линейна. Поэтому часто в структуру измерителя входит функциональный преобразователь, выпрямляющий характеристику. Но любой блок, включенный в последовательную цепь, увеличивает погрешность системы, поэтому стремятся конструировать такие преобразователи, характеристика которых близка к линейной. Каждый преобразователь имеет свой «паспорт» — кривую преобразования. Большое значение для работы имеет интервал рабочих t0. Для одних преобразователей он несколько десятков градусов (3-и дес.), для других — несколько сот. В технике чаще всего используют температуры, близкие к нулю и плюсовые. Поэтому большинство преобразователей t0 имеет рабочий диапазон, близкий к 0о С. Наиболее применяемыми являются следующие.


VD

п/п диф.

 

При прохождении тока через переход его величина зависит от собственного сопротивления перехода. Если фиксировать напряжение источника, то сопротивление перехода становится функцией температуры. Для того, чтобы изменить некую температуру вводят ограничения.

Uмах ≤ 0,75:0,8

Rогр


+ VD Uизм

- Uист

 


Rогр — регулирующий величину тока через диод рабочую точку. Его наличие обязательно. Кроме того, часто резистор подстроечный. Интервал t0 с таким измерителем порядка – 10 о С… + 4о С. Обычно используются кремниевые диоды (КД502, 520, 522). Поскольку уровень сигнала на диоде /// его увеличивают с помощью усилителя с большим RLX (операционный усилитель). Если t0 диапазон необходим более широкий, применяют полупроводниковые транзисторы, часто включенные последовательно. Схема включения примерно такая же и уровень тока через транзистор измеряется с помощью цифрового (V). В частности такие преобразователи используются в комбинированных приборах типа В7-27. Диапазон t0 шире - 40 о… + 70 о С. Но за счет имеющейся нелинейности характеристики, погрешность не меньше 2-5 %. Полупроводниковые преобразователи просты, надежны, но не обеспечивают высокой точности, поэтому для точных измерений применяют «термометры сопротивлений» — резисторы, величина сопротивления которых зависит от t0. Проволочные резисторы представляют из себя узел, в котором длинная свернутая проволока помещена в защитный кожух, обычно медный.

 

 

 


Наиболее часто используют преобразователь типа ТСМ (термометр сопротивления медный) — медная проволока d = 0,1 – (0,005 : 0,12), свернутая в спираль. В зависимости от требуемой точности, размеры таких преобразователей от 50 мм до 600 мм. Чем больше сопротивление медного проводника (т.е. чем длиннее проволока), тем чувствительнее преобразователь (формула). У мелкогабаритных приборов величина приращения 0,004 (Си).

Более линейная характеристика у преобразователей ТСП — платиновых. Используют в точных измерителях. Одной из основных характеристик такого преобразователя является инерционность. С целью уменьшения ///, кожух выполняют из тонкой медной трубки, чтобы быстро прогревалась проволока (т.е. сам преобразователь). Принято такие преобразователи включать в мостовую схему:

R


R1 R2

 


Uпит Rto R3

 

 


Резистор R устанавливает величину питающего напряжения моста и определяет чувствительность его.

Резистор R2 — установка на ноль — установка начальной t0. С помощью R2 при начальной tо мост приводится в равновесие. Изменением величины Rtо приводят к разбалансу моста в его диагонали. В диагонали моста течет ток, который фиксируется прибором. Существуют терморегуляторы — композиционные, сопротивление которых изменяется от tо. Для измерения tо их не применяют, т.к. характеристика не линейна. Высокая температура (сотни и тысячи о С) измеряют с помощью термоЭДС.


<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Измерение индуктивности | ПРИБОРЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ




Дата добавления: 2019-10-16; просмотров: 142; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию, введите в поисковое поле ключевые слова и изучайте нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам понравился данный ресурс вы можете рассказать о нем друзьям. Сделать это можно через соц. кнопки выше.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2020 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.013 сек.