Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Измерение температуры при помощи термометров сопротивления. Принцип действия уравновешенного и неуравновешенного моста.
Термометр сопротивления - это измерительный прибор, который изготавливается из металлической проволоки или пленки, намотанной на жесткий каркас, выполненный из кварца, фарфора или слюды, и заключенной в защитную оболочку (металлическую, кварцевую или стеклянную). В схеме подключения простейшего термометра сопротивления используется два провода. Такая схема используется там, где не требуется высокой точности, так как сопротивление проводов включается в измеренное сопротивление и приводит к появлению дополнительной погрешности. Такая схема не применяется для термометров класса А и АА. Уравновешенный термометр сопротивления (уравновешенный резисторный термометр). Принципиальная схема термометра представлена на рис.1, где Rt - терморезистор, R1, R3, - постоянные резисторы, R2 - регулируемый резистор, GВ - источник тока, R4 - потенциометр, PA - гальванометр. В данном приборе применена классическая мостовая схема. Если с помощью регулируемых резисторов, входящих в плечи моста (в данном случае, R2) добиться равновесия моста, т.е. отсутствия тока в гальванометре, то сопротивление терморезистора при этом может быть найдено из соотношения:
Rt × R3 = R1 × R2 (5) Температура t:
(6)
Таким образом, зная сопротивления трех плеч моста, сопротивление датчика при 0°C и коэффициент a, можно по уравнению (6) рассчитать температуру датчика. Чаще всего сопротивления R1, R3 не меняют в процессе измерения, а равновесия моста добиваются изменением третьего регулируемого сопротивления R2. Приведенные выше формулы используют при расчете схем, а градуировку производят сравнением термометра сопротивления с образцовым. Для этого устанавливают соответствие температуры датчика и сопротивления R2 (например, строят градуировочный график, таблицу и т.п.). Чувствительность измерительного прибора - это отношение изменения сигнала на выходе прибора к вызывающему его изменению измеряемой величины. В применении к данному случаю, чувствительность уравновешенного термометра сопротивления - это отношение изменения сопротивления R2 к соответствующему изменению температуры при условии равновесия моста. Это определение можно выразить формулой: где Sутс – чувствительность уравновешенного термометра сопротивления.
Подставив в (7) выражение для R2 из уравнения (5) и выполнив дифференцирование, получим: Таким образом, чувствительность уравновешенного термометра сопротивления с одним регулируемым плечом тем больше, чем больше сопротивление этого плеча и чем больше температурный коэффициент сопротивления датчика.
|