Навигация
Кварцові і термотранзисторні термометри
15082
знака
5
таблиц
5
изображений
1.3 Кварцові і термотранзисторні термометри
Кварцеві термометри складаються із кварцевого термочутливого перетворювача, включеного в коливальний контур генератора і частотоміра.
Характеристика перетворення кварцевого термоперетворювача має вигляд
ft= fp+ S tx, (1.2)
де ft – частота генерованих коливань при вимірювальній температурі;
fp– частота генерованих коливань при температурі t = 0 oC ;
S – чутливість термоперетворювача, яка може бути від 200 до1000 Гц/К;
tx – вимірювана температура.
Кварцеві термометри можуть працювати в діапазоні температур від мінус 260 до плюс 500 oC , але найменшу похибку (0,05 – 0,005 oC ) вони мають в діапазоні 0 - 100 oC .
Кварцеві термоперетворювачі мають порівняно високу точність, що пояснюється високою стабільністю параметрів перетворювача і високими метрологічними характеристиками вимірювачів частоти.
До того ж кварцеві термоперетворювачі в порівнянні з термометрами опору мають високу швидкодію (до кількох вимірів за секунду). Тоді як інерційність термометрів опору складає десятки секунд.
Недоліком кварцевих перетворювачів є обмежена взаємозамінюваність, що пояснюється розкидом параметрів fр i S.
Термотранзисторні термометри складаються із термотранзистора, включеного в незрівноважений міст, і мілівольтметра (аналогового або цифрового) на виході моста.
Серійно випускаються декілька модифікацій термотранзисторних термо-метрів, наприклад, цифровий термометр ТЕТ-Ц11 для температур від мінус 60 до плюс 100 oC з приведеною похибкою ÷0,2%.
1.4 Пірометри випромінювання
Пірометри випромінювання призначені для безконтактного вимірювання температури, принцип дії яких оснований на використанні енергії випромінювання нагрітих тіл. В первинних перетворювачах пірометрів здійснюється перетворення енергії випромінювання в електричний сигнал. В якості приймачів випромінювання використовують термобатареї з хромелькопелевої фольги, германієві і кремнієві фотодіоди, фоторезистори, вакуумні фотоелементи та ін.
Пірометри діляться на енергетичного і спектрального відношення. В перших використовується залежність енергетичної яркості об’єкта від температури, а в других – залежність розподілу спектральної густини енергетичної яркості від температури.
Діапазон вимірювання таких приладів від 30 до 5000 оС.
1.5 Термопари
Ці перетворювачі основані на термоелектричному ефекті, який виникає в колі термопари.
Термопара – термочутливий елемент в пристроях для вимірювання температури, системах управління і контролю. Складається з двох послідовно з’єднаних (спаяних) між собою різнорідних провідників або напівпровідників.
Для вимірювання термо-е.р.с., яку розвиває термопара, в її коло вмикають вимірювальний прилад (мілівольтметр, компенсатор)(рисунок 1.2).
2 2’
А В
1
Рисунок 1.2 – Включення приладу в коло термопари
Точку з’єднання провідників (електродів) 1 називають робочим кінцем термопари, а точки 2 і 2’ – вільними кінцями.
При незмінній температурі вільних кінців 2 і 2’
ЕАВ = f(t1) – f(t2), (1.3)
де t1 – температура точки з’єднання 1.
Для виготовлення термопар, які використовуються в теперішній час для вимірювання температури, використовують в основному спеціальні сплави.
В таблиці 1.1 наведені характеристики термопар
Таблиця 1.1 – Характеристики термопар
| Тип термопари | Матеріали електродів термопар | Термо-е.р.с., мВ | Верхня межа вимірювання, оС |
| ТПП | Платинородій (10 % родія) - платина | 0,64 | 1300 |
| ТПР | Платинородій (30 % родія) – платинородій (6 % родія) | 13,81 | 1600 |
| ТХА | Хромель (90 % Ni + 10 % Cr) – алюмель (94,83 % Ni + 2 % Al + 2% Mn +1% Si + 0,17 Fe) | 4,10 | 1000 |
| ТХК | Хромель – копель (56 % Cu +44 % Ni) | 6,90 | 600 |
| ТВР | Вольфрамреній (5% ренія)- вольфрамреній (20%ренія) | 1,33 | 2200 |
Градуювання термоелектричних термометрів виконується при температурі вільних кінців 0 оС.
Для вимірювання високих температур використовують термопари типів ТПП, ТПР і ТВР. Термопари із благородних металів (ТПП і ТПР) використовують при вимірюваннях з підвищеною точністю. В інших випадках використовують термопари із неблагородних металів (ТХА, ТХК).
Похожие работы
... із збільшенням вимірюваної частоти, то такі частотоміри ефективні в області середніх і високих частот (від одиниць кілогерц до десятків мегагерц). 3. РОЗРОБКА ФУНКЦІОНАЛЬНОЇ СХЕМИ ЦИФРОВОГО ТЕРМОМЕТРА Даний цифровий термометр представляє собою сукупність п’єзоелект-ричного термоперетворювача включеного в схему цифрового частотоміра середніх значень. Розрахуємо параметри схеми. Для отримання ...
... цифровых термометров (особенно с ЖК-дисплеем) настолько мало (да к тому же есть модели с питанием от солнечных батарей), что этим можно пренебречь. 1 Цифровой термометр 1.1 Технические характеристики Основные технические характеристики с терморезистором ТР-4 Интервал измеряемой температуры, °С ...............-50...+100 Разрешающая способность, °С, ......................0,1 Погрешность ...
... Какие специализированные команды необходимо применять для опроса датчика? 2.3 Запуск и выполнение Скомпилированная программа представляет собой файл типа cof, который прошиваем на микроконтроллер ATmega 128 семейства AVR. Соединяем компоненты рабочей модели прибора, получаем сигнал с температурного датчика, считываем температуру окружающей среды. 3. Список используемой литературы ...
... измеренные значения температуры можно ввести на экран компьютер с помощью последовательного интерфейса RS232С. 3. Синтез схемы электрической принципиальной цифрового термометра В данном проекте разработан цифровой термометр с использованием микроконтроллера AVR ATMEGA128. Схема устройства представлена на чертеже ЛОЕТ.06-1.09Э3. Перечень элементов –ЛОЕТ.06-1.09 ПЭ3. Описание схемы ...
0 комментариев