Навигация
Термоелектричні перетворювачі
40982
знака
4
таблицы
12
изображений
1.1 Термоелектричні перетворювачі
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)
Вимірювання температури за допомогою термопар грунтується на наявності певної залежності між термоелектрорушійною силою (термо-е.р.с), яка виникає в колі, складеному з різнорідних провідників, і температурою місць з’єднання цих провідників. Термо-е.р.с виникає завдяки наявності в металах вільних електронів, концентрація яких у різних металах неоднакова. У місцях спаювання двох термоелектродів електрони з одного металу дифундують у другий.
Для вимірювання термо-е.р.с, яку розвиває термопара, в її коло вмикають вимірювальний прилад. На рисунку 1 зображено основні схеми увімкнення термопар. Найчастіше застосовують схему, зображену на рисунку 1.1,а. Диференціальну термопару (рисунок 1.1,б) використовують для вимірювання різниці температур.
Діапазон температур, які можна вимірювати термопарами, дуже великий: від температури, що лежить в колі абсолютного нуля, до температур, за яких тільки небагато з речовин лишаються твердими.
а) б)
Рисунок 1.1 – Основні схеми увімкнення термопар:
а- увімкнення вимірювального приладу в холодний спай;
б – диференційна термопара
Нині стандартизовано п’ять типів термопар, градуйовані таблиці яких наведено в міждержавному стандарті ГОСТ 3044-84. Основні дані цих термопар зведені в таблиці 1.
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).
Таблиця 1 – Типи термопар та їх характеристики
| Тип термопари | Матеріал термоелектрода | Діапазон вимірюваних температур, оС |
| ВР ПР ПП ХА ХК | Вольфреній- вольфрам-реній Платинородій- платинородій Платинородій-платина Хромель-алюмель Хромель-копель | 0 – 1800 300 – 1600 0 – 1300 -50 – 1000 -50 – 600 |
1.2 Термометри опору
Термометри опору – прилади для вимірювання температури, дія яких основана на зміні електричного опору металів і напівпровідників від зміни температури. Вони широко застосовуються для вимірювання температури в діапазоні від –260 0 до 750 0С. В деяких випадках вони можуть бути застосовані для вимірювання температури до 1000 оС.
Дія термометрів опору основана на властивості речовини змінювати свій електричний опір при зміні температури. При вимірюванні температури термометр опору занурюють в середовище, температуру якого потрібно визначити. Знаючи залежність опору термометра від температури можна за зміною опору термометра робити висновок про температуру середовища, в якому він знаходиться. При цьому необхідно мати на увазі, що довжина чутливого елемента у більшості термометрів складає декілька сантиметрів, і тому при наявності температурних градієнтів в середовищі термометр опору вимірює деяку середню температуру тих шарів середовища, в яких знаходиться його чутливого елементу. Термометр опору з чистих металів, який одержав найбільше розповсюдження, виготовляють звичайно у вигляді обмотки з тонкої проволоки на спеціальному каркасі з ізоляційного матеріала. Для того, щоб запобігти від можливих механічних ушкоджень та дії середовища, температура якого вимірюється термометром, чутливий елемент його вміщують в спеціальну захисну гільзу.
До числа якостей металічного термометра опору слід віднести:
- високу степінь точності виміряної температури;
- можливість випуску вимірювальних приладів до них зі стандартною градуйованою шкалою практично на будь-який температурний інтервал в діапазоні допустимого температурного застосування термометрів опору;
- можливість централізованого контролю температури шляхом приєднання декількох взаємодіючих термометрів опору через перемикач до одного вимірювального приладу;
- можливість використовування їх з інформаційно-розрахунковими машинами.
Напівпровідникові термометри опору, як показує практика їх застосування, можуть бути використані для вимірювання температури від 1,3 до 400 К. В практиці технологічного контролю вони в порівнянні з металевими знаходять менше застосування, так як вимагають індивідуального градуювання.
Опір термометрів в промислових умовах вимірюється мостами або логометрами. Незрівноважені мости використовують рідко із-за таких недоліків, як нелінійної градуювальної характеристики, залежності їх показань від значення напруги живлення. Найбільше поширення одержали зрівноважені мости, в плечі яких вмикають термометри опору (рисунок 1.2).
Умовою рівноваги мостової схеми є рівність добутків опорів протилежних плеч
R1 · R3 = R2 · Rt . (2)
Недоліком одинарної мостової схеми є додаткова похибка, яка вноситься опорами провідників, якими термометр опору підключається до мостової схеми.
При зміні температури навколишнього середовища змінюється і опір цих провідників, що не дає можливості компенсувати вказану похибку. Для зниження цієї похибки використовують трипровідну схему підключення термометрів опору. В цьому випадку опори проводів виявляються не в одному, а в різних плечах моста і тому їх вплив суттєво зменшується. При симетрії моста їх опори віднімаються.
Е ВП
|
Рисунок 1.2 – Мостова схема включення термометра опору
Величина порушення цієї умови рівноваги фіксується вимірювальним приладом ВП.
Похожие работы
... дипломного проекту. Рисунок 3.1 – Схема електрична структурна пристрою контролю середнього значення кутової швидкості 4. Розробка принципової схеми комп’ютеризованої вимірювальної системи параметрів електричних машин з газомагнітним підвісом 4.1 Аналіз лінійного фотоприймача Фотоелектричні перетворювачі площа-напруга (ППН) використовуються у багатьох пристроях, таких як перетворювач ...
... виході мікроконтролера в рівні RS-232 використовується відповідний перетворювач, як це наведено на структурній схемі. 3. Розробка електричної принципової схеми комп’ютерного засобу вимірювання тиску і температури у кліматичній камері Електрична принципова схема розробленого пристрою наведена у графічній частині курсового проекту. Пристрій розрахований на підключення двох перетворювачів, але ...
... і. Недоліки: розрахована на навчання робочих ручним і машино-ручним професіям безпосередньо в учбових умовах 1.3.4 Побудова сводно–тематичного плану професійної підготовки робочого за фахом: «Слюсар по контрольно-вимірювальним приладам і автоматиці» Сводно-тематичний план - це документ, який включає тематику спеціальних дисциплін, регламентує послідовність вивчення тем і кількість годин, ...
... ./ “_____”_________2009р. Виконавець Студент групи x /xxxxxx./ “_____”____________2009р. Харків 2009 ЗАТВЕРДЖЕНО xxx.03077-01 12 01-1-ЛЗ ВІРТУАЛЬНИЙ ВИМІРЮВАЛЬНИЙ КОМПЛЕКС НА БАЗІ УЧБОВОГО ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДУ EV8031 Текст програми xxxxx.03077-01 12 01-1 Аркушів _48_ Харків 2009 ЗМІСТ 1 ТЕКСТ ПРОГРАМНОГО ЗАБЕСПЕЧЕННЯ ...
0 комментариев