Схема підключення термопари до милливольтметру наведена на рис. 1.1. <В
Рис. 1.1. Схема вимірювання ТЕДС милливольтметром
1.1.2 Визначаємо діапазон зміни напруги на висновках мілівольтметри
Визначаємо діапазон зміни напруги на висновках мілівольтметри при температурі вільних кінців термопари, якщо Т 0 = 0 В° С, за формулою:
U ав = Е (T, T 0 )/(1 + R вн /R v ), (1.1)
де Е (T, T 0 ) - ТЕДС термопари, мВ, при температурі Т гарячих спаїв (вимірювальних спаїв) і Т 0 - Холодних спаїв, В° С; R v - внутрішнє опір вольтметра, Ом; R вн - опір вимірювального ланцюга, до якого входить опір термопари, з'єднувальних проводів, контактів тощо, Ом.
По таблиці П12 додатка визначаємо значення ТЕДС термопари ТХК (L) при 0 В° С і при + 160 В° С.
Е (0) = 0,000 мВ.
Е (+ 160, 0) = + 11,398 мВ.
Отримані значення підставляємо у формулу (1.1)
U ав (0 В° С) = 0,000/(1 +14/190) = 0,000 мВ
U ав (+160 В° С) = +11,398/(1 +14/190) = 10,615 мВ.
1.1.3 Визначаємо діапазон зміни напруги на висновках мілівольтметри і систематичну похибку, якщо Т 0 = 20 В° С
По таблиці П9 додатки визначаємо значення ТЕДС термопари ТХК (L) при 0 В° С і при + 160 В° С, якщо Т 0 = 20 В° С
Е (0, 20) = 0,000 - 1,290 = - 3,133 мВ.
Е (+ 160, 20) = + 11,398 - 1,290 = 10,108 мВ.
Отримані значення підставляємо у формулу (1.1)
U ав (0 В° С; +20 В° С) = - 1,290/(1 +14/190) = - 2,947 мВ
U ав (+160 В° С; +20 В° С) = + 10,108/(1 +14/190) = + 10,108 мВ. p> DU ав = U ав (-30 В° С; +20 В° С) - U ав (-30 В° С) = - 1,290 - 0,000 = - 1,290 мВ. br/>
Таким чином, в показанні мілівольтметри буде присутній адитивна систематична похибка DU ав = -1,290 мВ, яку необхідно враховувати при вимірах. У вигляді зведеної похибки це значення складе
g = DU ав /X N Г— 100%,
де X N - нормалізує значення змінної величини.
g = 1,290/(+ 10,615 - 0,000) Г— 100% = 12,1%,
що досить велике.
1.1.4 Визначаємо систематичну похибку, якщо опір підключаються проводів буде по 5 Ом
За наявності двох з'єднувальних проводів з опором по 5 Ом кожен опір вимірювального ланцюга збільшиться на 10 Ом і складе
R Вў вн = 14 + 10 = 24 Ом. br/>
Отримане значення підставляємо у формулу (1.1)
U Вў ав (-30 В° С) = 0,000/(1 +24/190) = 0,000 мВ
U Вў ав (+180 В° С) = + 11,398/(1 +24/190) = 10,119 мВ. p> DU Вў ав = U Вў ав (0 В° С) - U ав (0 В° С) = 0,000 мВ. p> DU Вў ав = U Вў ав (+160 В° С) - U ав (+160 В° С) = + 10,119 - 10,615 = - 0,496 мВ.
Таким чином, в показанні мілівольтметри буде присутній мультиплікативна систематична похибка, що змінюється залежно від показань приладу таким чином (табл. 12.4), яку необхідно враховувати при вимірах. p> У вигляді зведеної похибки це значення складе
g = -0%,
g = 0,496/(+10,615 - 0) Г— 100 = 4,67%,
що досить велике.
Таблиця 1.2
Динаміка мультиплікативної систематичної похибки від наявності необлікованого опору проводів
Вимірюється значення
температури
Показання приладу, мВ
Значення
похибки, мВ
істинне
реальне
0
0
0
0
40
2,443
2,329
0,114
80
5,042
4,805
0,237
120
7,771
7,408
0,363
160 В° С
10,615
10,119
0,496
В
1.2 Вимірювання температури за допомогою термопари підключеної до потенціометра
Розглянемо методику вирішення завдань на прикладі. ТЕДС вимірюється за допомогою потенціометра, в якому використовується ...
