МСиС – Лаба №40

20 Февраль 2014 →

Цель работы: с помощью перечисленных ниже приборов произвести измерение температуры в печи и вычислить в каждом случае возможную погрешность прибора:

электронный автоматический мост типа МСР1-01;

автоматический мост типа КВМ1-513И;

полуавтоматический потенциометр Р368;

логометр типа ЛПр-53.

Описание приборов:

1. Электронный автоматический мост МСР1-01. (Рис. 1)

В

Rт

R3

R2

R1

Rл

Rш

У

Rр

Rп

Rл

~6.3 В

Рис. 1. Принципиальная схема МСР1-01

R1, R2, R3 – сопротивления плеч моста;

RР – сопротивление реохода;

RШ – шунт реохода, служит для подгонки сопротивления к стандартной величине 90 Ом;

RП – сопротивление, служащее для подгонки реохода до величины соответствующей данному пределу измерения;

RТ – термометр сопротивления.

При изменении температуры меняется сопротивление RT, равновесие моста нарушается. В измерительной диагонали АВ моста появляется напряжение, которое усиливается электронным усилителем У до величины достаточной для приведения в действие реверсного двигателя РД–09. Ротор двигателя, вращаясь, будет перемещать движок В по реоходу до момента наступления равновесия моста. Каждому значению измеряемой температуры соответствует определенная величина сопротивления термометра, а, следовательно, и определенное положение движка реохода и связанного с ним указателя пером.

Основные технические характеристики моста МСР1-01:

основная погрешность показаний прибора не превышает 0,5% от области измерения;

погрешность записи не превышает 1% от области измерения;

вариации показаний не превышает 0,5% от области измерения;

порог чувствительности приборов составляет не более 0,1% от области измерения;

погрешность срабатывания контактов позиционного регулирующего устройства не превышает 1% от области измерения;

время прохождения указателя с пером всей длинны шкалы, в зависимости от разновидности приборов, может иметь одно из следующих значений: 2,5 или 8 секунд.

2. Автоматический мост типа КВМ1-513И.

Основные технические характеристики моста КВМ1-513И:

автоматический уравновешивающий мост типа КВМ1-513И предназначен для измерения температуры и других величин, значения которых может быть преобразовано в постоянный ток;

основная погрешность показаний прибора при температуре окружающей среды 20 5, и относительной влажности 30 – 80%не превышает 0,5% от области измерения;

вариации показаний не превышает для приборов класса 0,5 - 0,5% и для приборов класса 0.25 – 0,2% от области измерения;

изменение показаний приборов, вызванное изменением температуры окружающей среды (воздуха) не превышает 0,25%;

погрешность срабатывания контактов позиционного регулирующего устройства не превышает 1% от области измерения;

питание силовой схемы приборов осуществляется переменным током напряжением 127В и частотой 50 Гц;

время прохождения указателя с пером всей длинны шкалы, в зависимости от разновидности приборов, может иметь одно из следующих значений: 2,5 или 10 секунд;

градуировки вольтметров, амперметров, ваттметров на постоянном токе, а также для измерения токов, напряжений и сопротивлений.

3. Полуавтоматический потенциометр Р368. (Рис. 2)

Что такое потенциометры р368?Полуавтоматический потенциометр предназначен для поверки и градуировки вольтметров и ваттметров на постоянном токе, а также для измерения токов, напряжений и сопротивлений.

Потенциометр состоит из неавтоматической части, имеющей две декады ручной компенсации измеряемого напряжения, декады фиксированных напряжений, декады НЭ и автоматической части – автокомпенсатора напряжения (АКН). АКН работает со встроенным усилителем.Рис. 2. Принципиальная схема Р368

АК – компенсатор

1AK – включение АК при настройке рабочего тока

2АК – включение АК при проверке приборов

3АК – включение АК при включение АК при установке напряжения в параллельной цепи ваттметра

И – указывающий прибор АК

1П1, 1П2 – переключатель пределов измерения

2П и 3П – переключатели I и II декад.

7П – переключатель декады фиксированных напряжений.

8П – декада нормального элемента.

Х – измеряемое напряжение.

ДН – делитель напряжения.

НЭ – нормальный элемент.

Э – экран.

АКН – автокомпенсатор напряжений. Измеряемая ЭДС подключается к зажимам Х. Основная часть измеряемого напряжения компенсируется на декадах I, II. Разность между измеряемой ЭДС и компенсационным напряжением автоматически уравновешивается и измеряется АКН.

Класс точности 0,02

4. Логометр ЛПр-53. (Рис. 3)

Логометры используются для измерения и записи температуры в комплекте с термометрами сопротивления.

Мср 1 01

R1R3 – сопротивления плеч моста (R1 = R3);

R4 – постоянный резистор;

RT – термометр сопротивления;

RП1 – подгоночный резистор подключен в плечо R2;

RП2 – подгоночный резистор включен в цепь RT;

RР1, RР2 – рамки логометра, включенные в диагональ ab;

R5, R6 – резисторы, служащие для получения заданного угла отклонения подвижной части и температурной компенсации прибора.

Мост находится в равновесии при сопротивлении RT, соответствующем середине шкалы прибора. При этом из-за равенства потенциалов в вершинах a и b падение напряжения на плечах.

R1 и R3 (значит токи в рамках RР1 и RР2 равны).

При отклонении измеряемой температуры от значения, соответствующего средней отметке шкалы равновесие моста нарушается. Рис. 3.

Принципиальная схема ЛПр-53

Повышение температуры вызывает возрастание сопротивления RT, это приводит к уменьшению тока в рамке RР2. Возникает разность вращающихся моментов рамок, которая заставляет подвижную часть поворачиваться до наступления нового равновесия, обусловленного выравниванием моментов из-за переменной ширины воздушного зазора.

Действие прибора основано на измерении сил токов, протекающих в двух параллельных электрических цепях, питаемых от постороннего источника постоянного тока, в каждую из которых включено по одной рамке.

Схема экспериментальной установки (Рис. 4):

Мср 1 01

Рис. 4. Схема установки

Выполнение работы:

Исходные данные

Опыт №1

Таблица 1

 

МСР1-01, °С

КВМ1-513И, °С

ЛПр-53, °С

Р368, мВ

1

158

163,17

158

UT =

480

UN =

654

2

157

162,98

161

UT =

477,5

UN =

650

3

156

162,84

160

UT =

481

UN =

651

Опыт №2

Таблица 2

 

МСР1-01, °С

КВМ1-513И, °С

ЛПр-53, °С

Р368, мВ

4

127

131,54

128

UT =

485

UN =

713

5

124

128,21

129

UT =

482

UN =

714

6

120

125,54

120

UT =

477

UN =

712

Потенциометрический метод.

Класс точности потенциометра Р368 = 0,02.

Тогда - приведенная погрешность.

Данные первого опыта. Таблица №3

UN, мВ

Ut, мВ

Rt, Ом

1

654

480

73,39

2

650

477,5

73,46

3

651

481

73,89

Значения Rt вычислим по формуле:

Найдем средние значения величин по формуле:

Найдем средние квадратичные отклонения величин по формуле:

Найдем случайную погрешность измерений. Коэффициент Стьюдента возьмем из таблицы для n = 3 и α = 0,95:

Найдем абсолютную погрешность величин , учитывая, что

Найдем относительные погрешности величин по формуле: :

Найдем относительную погрешность величины по формуле:

Найдем абсолютную погрешность величины по формуле:

Окончательный результат:

Используя таблицу для перевода сопротивления термометра сопротивления в его температуру, получим следующее значение температуры для первого режима:

Повторяя алгоритм пунктов (a) – (j) для второго опыта, получим следующее:

Данные второго опыта. Таблица №4

UN, мВ

Ut, мВ

Rt, Ом

1

713

485

73,39

2

714

482

73,46

3

712

477

73,89

Найдем Rt.

Окончательный результат:

После перевода получаем:



Страницы: 1 | 2 | Одной страницей


See also:
Для студента
Похожие записи

Комментарии закрыты.