Определение погрешности измерения при наличии сопротивления проводов 0,5 Ом

Определение погрешности измерения температуры в верхнем пределе измерений, для заданного класса допуска ТС

В нашем случае используется ТСМ 50 класса допуска С. Допускаемые отклонения сопротивлений от номинального значения ТСП, ТСМ, ТСН при 0°С для классов А/В/C: ±0,05/ ±0,1/±0,2 %.

R_{T 50,1} = 50,1(1+4,28 ·10^-3 ·200) = 92,9856 Ом

R_{T 49,9} = 49,9(1+ 4,28 ·10^-3 ·200)= 92,6144 Ом

Размах показаний прибора в верхнем пределе диапазона измерений (+200°С) составит R _{T 50,1} – R _{T 49,9} = 92,9856 – 92,6144 = 0,37 Ом. Таким образом, абсолютная погрешность измерения температуры составит Т = ±0,4°С.

Погрешность будет иметь как аддитивный, так и мультипликативный характер.

3.4. Определение погрешности прибора, если резисторы R 1 и R 2 имеют допуски ± 0,5 %

Из анализа формулы (3,1) видно, что

R 4 = R 1· R 3 /R 2. (3.5)

Поэтому, при Т = 0 °С:

R 4max = R 1max· R 3 /R 2min,

R 4min = R 1min· R 3 /R 2max,

ДП.12.52.01

R 4max = 700· (1,005)·429/(6000·0,995) = 50,5530 = 50,5 Ом,

R 4min = 700· (0,995)· 429/(6000·1,005) = 49,5519 = 49,5 Ом.

По формуле приведения

Т = Т ₁ + (Т ₂ – Т ₁)·(R – R ₁)/(R ₂ – R ₁), (3.6)

где R 2 и R 1 – наибольшее и наименьшее значения интервала сопротивлений, в который входит известное значение R; Т 1 и Т 2 – наименьшее и наибольшее значения интервала температуры в который входит искомое значение Т.

В градуировочной таблице рассчитанные по формуле (3.5) значения со- противления попадают в интервал температур от +4 +5 °С и от –4 –5 °С, поэтому

Т = 4 + (5 – 4)· (50 – 49,5)/(50,5 – 49,5) = +2,5 °С.

Т = –4 + (–5 – (–4))· (50 – 49,5)/(50,5 – 49,5) = – 2,5 °С.

Таким образом погрешность измерений составит Т = ± 2,5 °С.

Соединительные провода (2 шт.) подключены к термосопротивлению, поэтому при Т = 0 °С истинное сопротивление будет равно

R ₄ = R ₁· R ₃ /R ₂ – 2 R _П = 50 – 0,5 – 0,5 = 49 Ом.

Поэтому систематическая аддитивная погрешность составит

Т = –4 + (–5 – (–4))·(49 – 48,5)/(49,5 – 48,5) = – 2,5 °С.

В неуравновешенный мост включено термосопротивление, напряжение питания моста Uab, известны также сопротивления плеч моста R ₂ и R ₃.

Исходные данные представлены в таблице 4.1.

Таблица 4.1 – Исходные данные

Требуется:

1. Изобразить принципиальную схему неуравновешенного моста.

2. Определить сопротивление R 1, если Т 0 = 0 °С.

3. Построить график I = f (T), в пределах диапазона измерений и определить цену деления шкалы (мА/°С).

4. Определить погрешность измерения, связанную с нелинейностью функции преобразования.

5. Определить погрешность измерений при наличии допуска на номинальное сопротивление терморезистора ±0,1 Ом.

6. Определить погрешность измерений при падении напряжения на 0,2 В.

ДП.12.52.01

Схема подключения термосопротивления к неуравновешенному мосту приведена на рисунке 4.1.

Рис. 4.1. Схема измерения термосопротивления с помощью неуравновшенного моста

4.2. Определение сопротивления резистора R 1 при условии Т ₀ = 0 °С

Сопротивление резистора R 1 определяем по закону Кирхгофа

R ₁ = R ₂· R ₄ /R ₃, (4.1)

R ₁ = 440·100/80 = 550 Ом.

4.3. Построение графика I = f (T) в пределах диапазона измерений и определение цены деления шкалы (мА/°С)

Зависимость силы тока от изменения сопротивления для неуравновешенного моста определяется по формуле:

(4.2)

ДП.12.52.01

Для удобства перейдем в миллиамперы:

(4,3)

На основании зависимости (4.3) можно построить таблицу и график изменения силы тока в диагонали измерительного моста в зависимости от изменения сопротивления термопреобразователя и температуры в пределах заданного диапазона измерений.

Таблица 4.2 – Зависимость силы тока от величины термосопротивления и температуры

ДП.12.52.01

График 4.1. Зависимость силы тока от температуры

Дата добавления: 2017-01-13; Просмотров: 208; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!