Определение погрешности потенциометра при падении ЭДС нормального элемента

Определение значения ТЭДС для заданной термопары

Схема подключения термопары к потенциометру

Схема подключения термопары к потенциометру приведена на рисунке 2.1

ДП.12.52.01

Рис. 2.1. Схема измерения ТЭДС потенциометром

Значения ТЭДС, если уравновешивание произошло при сопротивлениях R р1 и R р2, определяем по формуле:

Е (T, T 0) = I · R bd = E нэ· R bd/ R нэ, (2.1)

где I = E нэ/ R нэ – ток в измерительной цепи ас, А; E нэ – ЭДС нормального (образцового) элемента питания, В; R нэ – сопротивление нормального элемента питания, Ом; R bd – часть сопротивления R р, при котором произошло уравновешивание, Ом.

Е (T, T ₀)₁ = 1,01183 ·2,4/260 = 0,0093399 В = 9,3399 мВ.

Е (T, T ₀)₂ = 1,01183 ·1,2/260 = 0,0046699 В = 4,6699 мВ.

Для термопары ТХК (L) по таблице П4 (приложения) определяем значения температуры [1]

Е (+ 133) = 9,324 мВ.

Е (+ 70) = 4,701 мВ.

Определяем ТЭДС при падении ЭДС нормального элемента на величину Е нэ = 0,83 мВ по формуле (2.1)

Е '(T, T ₀)₁ = (1,01183 – 0,00083) ·2,4/260 = 0,0093323 В = 9,3323 мВ.

Е '(T, T ₀)₂ = (1,01183 – 0,00083) ·1,2/260 = 0,00466615 В = 4,6661 мВ.

ДП.12.52.01

Е (T, T ₀)₁ = Е '(T, T ₀)₁ – Е (T, T ₀)₁;

Е (T, T ₀)₁= 9,3323 – 9,3399 = –0,0076мВ.

Е (T, T ₀)₂ = Е '(T, T ₀)₂ – Е (T, T ₀)₂;

Е (T, T ₀)₂ = 4,6661 – 4,6699 = –0,0038 мВ.

Погрешность является систематической мультипликативной, в относительном виде она равна:

δ1 = Е (T, T 0)1/ Е (T, T 0)1·100 %;

δ1 = – 0,0076/9,3399·100 % = 0,08 %.

δ2 = Е (T, T 0)2/ Е (T, T 0)1·100 %;

δ2 = – 0,0038/4,6699 ·100 % = 0,08 %.

При измерении термосопротивления заданного класса допуска с помощью уравновешенного моста известны сопротивления плеч R 1 и R 2, тип термосопротивления и диапазон измерения.

Исходные данные представлены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 – Исходные данные

Требуется:

1. Изобразить принципиальную схему уравновешенного моста.

2. Определить полное сопротивление переменного резистора R 3 и цену деления шкалы (°С/Ом).

3. Оценить погрешность измерения температуры в верхнем пределе измерений, для заданного класса допуска ТС.

4. Определить погрешность прибора, если резисторы R 1 и R 2 имеют допуски ± 0,5 %.

5. Определить погрешность измерения при наличии сопротивления проводов 0,5 Ом.

ДП.12.52.01

Схема подключения термосопротивления к уравновешенному мосту приведена на рис. 3.1.

Рис. 3.1. Схема измерения термосопротивления с помощью уравновешенного моста

3.2. Определение полного сопротивления переменного резистора R 3 и цену деления шкалы (°С/Ом)

Полное сопротивление переменного резистора R 3 определяем по закону Кирхгофа

R 1· R 3 = R 2· R 4, (3.1)

Откуда

R 3 = R 2· R 4 /R 1, (3.2)

При 0 °С получим

R 3-0°С = 6000·50/700 = 429 Ом.

Значения сопротивления от температуры определяем по формуле:

Медные в диапазоне от – 10 до + 200 °С

R_T = R 0·(1+ α _T ·T), (3.3)

Медные в диапазоне от – 100 до – 10 °С

R_T = R 0·(1+ α _Т ·T+ α_В·(Т-10)), (3.4)

ДП.12.52.01

При – 50 °С получим

R_T = 50·(1+ 4,28 ·10^-3 ·(-50)+ 5,4136 · 10^-7 ·(-50-10))=39,3 Ом

R 3– 50°С = 6000·39,3 /700 = 336,86 Ом.

При + 200°С получим

R_T = 50·(1+ 4,28 ·10^-3 ·200)=92,8 Ом

R 3+ 200°С = 6000·92,81/700 = 795,42 Ом.

Диапазон изменения сопротивлений переменного резистора

R 3 = 336,86 … 795,42 Ом при измерении температуры от – 50 до + 200°С.

Цена деления шкалы составит

ЦД = (200 – (–50))/(795,42 – 336,86) = 0,5451 = 0,5 °С/Ом.

Дата добавления: 2017-01-13; Просмотров: 103; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!