мператури холодних спаїв. У сучасних конструкціях вимірників на основі термопар використовується вимірювання температури блоку холодних спаїв за допомогою вбудованого термістора або напівпровідникового сенсора і автоматичне введення поправки до виміряної ТЕДС.
- виникнення термоелектричної неоднорідності в провідниках і, як наслідок, зміна градуювальної характеристики через зміни складу сплаву в результаті корозії та інших хімічних процесів.
- матеріал електродів не є хімічно інертним і, при недостатній герметичності корпусу термопари, може піддаватися впливу агресивних середовищ, атмосфери і т.д.
- на великій довжині термопарних і подовжувальних проводів може виникати ефект «антени» для існуючих електромагнітних полів.
- залежність ТЕДС від температури істотно не лінійна. Це створює труднощі при розробці вторинних перетворювачів сигналу.
- коли жорсткі вимоги висуваються до часу термічної інерції термопари, і необхідно заземлювати робочий спай, слід забезпечити електричну ізоляцію перетворювача сигналу для усунення небезпеки виникнення витоків через землю.
3. Методи покращення метрологічних характеристик і виключення похибок термопар
Аналіз причин появи похибок вимірювань, вибір способів їх виявлення та зменшення є основними етапами процесу вимірювань. Похибки вимірювань, прийнято ділити на систематичні і випадкові. У процесі вимірювань систематичні і випадкові похибки проявляються спільно і утворюють нестаціонарний випадковий процес. Розподіл похибок на систематичні і випадкові є зручним прийомом для з аналізу та розробки методів зменшення їх впливу на результат вимірювання.
Розглянемо способи виявлення і виключення систематичних похибок, оскільки вони залежать від вибору методу вимірювання та його здійснення.
За характером зміни систематичні похибки діляться:
постійні - похибки, пов'язані з неточною градуировкой шкали приладу, відхиленням розміру заходи від номінального значення, неточним вибором моделей об'єктів.
змінні
періодичні - похибка змінюється за періодичному закону, наприклад похибка відліку при визначенні часу по баштовому годиннику, якщо дивитися на стрілку знизу, температурна похибка від зміни температури протягом доби і т.п.
прогресуючі - похибки монотонно змінюються (збільшується або зменшується) в загальному випадку по складному, зазвичай невідомому закону. Прогресуючі похибки у багатьох випадках обумовлені старінням елементів засобів вимірювань і можуть бути скориговані при його періодичній повірці.
Через виникнення похибки вимірювань поділяються на три основні групи:
методичні - похибки обумовлені неодекватностью прийнятих моделей реальним об'єктам, недосконалістю методів вимірювань, спрощенням залежностей, покладених в основу вимірювань, невизначеністю об'єкта вимірювання;
інструментальні - похибки зумовлені насамперед особливостями використовуваних в средтсва вимірювань принципів і методів вимірювань, а таже схемним, конструктивним і технологічним недосконалістю засобів вимірювань.
Взаімодейтсвіе - обумовлені взаємним впливом засоби вимірювань, об'єкта дослідження і експериментатора. Погрішності через взаємного впливу кошти та об'єкта вимірювань зазвичай прийнято відносити до методичним погрішностей, а похибки, пов'язані з діями експериментатора, називаються особистими похибками. Однак така класифікація недостатньо повно відображає суть розглянутих похибок.
Виявлення та усунення причин виникнення похибок - найбільш поширений спосіб зменшення всіх видів систематичних похибок. Прикладами такого способу є: термостатирование окремих вузлів або приладу в цілому, а також проведення вимірювань у темостатірованних приміщеннях для виключення температурної похибки, застосування екранів, фільтрів і спеціальних ланцюгів (наприклад, еквіпотенціальних ланцюгів) для усунення похибок через вплив електромагнітних полів, наведень і струмів витоків, застосування стабілізованих джерел живлення.
Для зменшення прогресуючої похибки через старіння елементів засобів вимірювань, параметри таких елементів стабілізують шляхом штучного і природного старіння. Крім цього систематичні похибки можна зменшити раціональним розташуванням засобів вимірювань по відношенню один до одного, до джерела впливають впливів і до об'єкта дослідження. Наприклад магнітоелектричні прилади повинні бути віддалені один від одного, осі котушок індуктивності повинні бути розташовані під кутом 90гр., Висновки термопари повинні розташовуватися по ізотермічним лініях об'єкта.
Багато систематичні похибки, є не змінюються в часі функціями впливають величин або обумовлені стабільними фізичними ефектами, можуть бути теоретично розраховані і усунені введенням поправок або використанням спеціальних коригувальних ланцюгів.
Іншим радикальним способом усунення систематичних ...
