Файл: Практикум по измерению электрических и неэлектрических величин.pdf
Добавлен: 28.11.2018
Просмотров: 5333
Скачиваний: 77
51
ется допускаемая погрешность для каждого значения измеряемой темпера-
туры. Результаты расчета сведены в табл. 2.23.
Таблица 2.22
Материал
ЧЭ
Класс
допуска
Диапазон измеряемых
температур,
°
С
Допускаемые отклонения
от температуры
θ,
°
С
Платина
А
В
С
от –200 до +750
от –200 до +1100
от –100 до +1100
0,15+0,002 |
θ|
0,30+0,005|
θ|
0,60+0,008|
θ|
Медь
В
С
от –200 до +200
от –200 до +200
0,25+0,0035|
θ|
0,50+0,0065|
θ|
Таблица 2.23
N
Материал
ЧЭ
±∆
1
±∆
2
±∆
3
±δ
1
±δ
2
±δ
3
°
C
%
1
Платина
Медь
0,55
0,83
0,35
1,02
0,25
1,38
0,28
1,66
0,35
1,28
0,50
1,02
2
Платина
Медь
1,30
0,43
0,80
0,60
0,55
0,78
0,65
0,86
0,80
0,60
1,10
0,52
3
Платина
Платина
0,45
0,40
0,29
0,65
0,19
1,05
0,30
2,00
0,41
0,93
0,95
0,70
4
Платина
Медь
0,21
0,36
0,75
0,60
1,35
0,88
0,70
1,20
0,25
0,60
0,23
0,49
5
Медь
Медь
0,36
0,83
0,67
0,83
0,85
1,48
1,20
1,66
0,56
1,66
0,50
0,99
6
Платина
Медь
0,80
0,46
0,55
0,53
0,80
0,67
0,80
0,77
1,10
0,66
0,80
0,56
7
Платина
Медь
0,80
0,39
1,30
0,29
1,80
0,74
0,80
0,98
0,65
2,90
0,60
0,53
8
Медь
Медь
0,32
0,57
0,53
1,22
0,71
1,54
1,60
5,70
0,66
1,11
0,55
0,95
9
Платина
Платина
0,35
1,15
0,95
0,95
1,45
0,50
0,35
0,68
0,24
0,73
0,22
1,25
10
Медь
Платина
0,27
0,53
0,34
0,51
0,37
0,19
5,40
0,28
1,36
0,28
1,06
0,95
11
Платина
Платина
0,54
2,80
0,50
3,05
0,46
3,30
0,28
0,56
0,29
0,55
0,30
0,55
12
Платина
Платина
1,15
1,25
1,25
1,20
1,35
0,40
0,23
0,66
0,23
0,66
0,23
2,00
52
13
Медь
Медь
0,41
0,79
0,30
0,60
0,27
0,53
0,91
1,76
2,00
4,00
5,40
10,6
14
Медь
Медь
0,31
0,62
0,64
1,23
0,88
1,67
1,72
3,44
0,57
1,10
0,49
0,93
15
Платина
Медь
0,55
0,66
0,51
0,73
0,47
0,99
0,29
2,64
0,29
2,09
0,30
1,32
16
Платина
Медь
2,95
1,50
3,20
1,57
3,40
1,64
0,56
0,97
0,55
0,95
0,55
0,94
17
Платина
Медь
1,21
0,79
1,31
0,83
1,39
0,86
0,23
0,51
0,23
0,50
0,22
0,49
18
Платина
Платина
0,33
0,75
0,51
0,65
0,59
0,50
0,37
0,83
0,28
0,93
0,27
1,25
19
Платина
Медь
0,44
0,68
0,32
0,55
0,16
0,60
0,30
2,43
0,38
7,86
2,29
4,00
20
Платина
Медь
1,95
0,64
2,15
0,84
2,35
1,25
0,59
2,91
0,58
1,62
0,57
1,09
2.11.
Рассчитайте тензопреобразователь, выполненный из константа-
новой проволоки диаметром d и имеющим длину l и ширину h (рис. 2.2(а)), а
также параметры мостовой измерительной схемы (рис. 2.2(б)), в которую
включен указанный преобразователь. Данные для расчёта сведены в
табл. 2.24, где размеры h, l и d указаны в мм, а сопротивление нагрузки R
Н
в
кОм. Число активных плеч моста K для вариантов 1–8, 9–16 и 17–24 равно
соответственно 1, 2 и 4.
При расчёте необходимо учесть, что удельное сопротивление кон-
стантана
ρ и относительная чувствительность тензопреобразователя К
ТП
со-
ответственно равны
мм
Ом
10
0,49
-3
⋅
⋅
и 2,2; удельную площадь поверхности
охлаждения S
УД
примите равной 2 см
2
/Вт для тензопреобразователя, накле-
енного на металл (нечётные варианты), и 5 см
2
/Вт для тензопреобразователя,
наклеенного на пластмассу (чётные варианты); теплоотдающую площадь S
вычислите по соотношению 2hl; шаг петли
∆
Ш.П.
считайте равным 2d; диа-
метр проволоки d для вариантов 1–8 равен 0,03 мм, а для остальных вариан-
тов – 0,05 мм.
Методика аналогичного расчета приведена в [21].
Таблица 2.24
53
N R
Н
h l
N R
Н
h l
N R
Н
h l
1 2,0 6,9
10
9 2,8 7,9
20
17 3,6
9,1
30
2 2,1 7,5
10 2,9 8,1
18 3,7
3 2,2 8,1
11 3,0 8,3
19 3,8
9,3
4 2,3 8,7
12 3,1 8,5
20 3,9
5 2,4 9,3
15
13 3,2 8,7
25
21 4,0
9,5
35
6 2,5 9,9
14 3,3 8,9
22 4,1
7 2,6 10,5
15 3,4 9,1
23 4,2
9,7
8 2,7 11,1
16 3,5 9,3
24 4,3
а)
б)
Рис. 2.2. Конструкция тензопреобразователя (а) и измерительная схема,
в которую он включён (б)
В результате расчёта определите следующие параметры:
– начальное (до нагружения) сопротивление тензопреобразователя R
ТП
;
– напряжение питания мостовой схемы U;
– статическую чувствительность моста K
М
;
– мощность, потребляемую мостовой схемой.
Прежде всего, определяем число петель тензопреобразователя n по
формуле:
h
∆
ш.п
l
54
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+
=
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
+
∆
=
1
d
2
h
0,5
1
h
0,5
n
П
Ш
.
.
.
Зная n, вычисляем начальное сопротивление тензопреобразователя
h
l
ТП
R
R
R
+
=
,
где
2
l
d
nl
8
R
π
ρ
=
;
2
h
d
h
4
R
π
ρ
=
.
Таким образом,
2
ТП
d
h
nl
2
4
R
π
+
ρ
=
)
(
.
Напряжение питания моста рассчитывается по соотношению:
УД
ТП
S
hlR
8
U
=
.
Статическую чувствительность моста К
М
находим по формуле:
ТП
ТП
Н
ТП
l
Н
М
UK
R
R
R
R
R
0,25K
K
)
(
+
=
,
а затем определяем мощность, потребляемую мостовой схемой,
ТП
2
R
U
P
=
.
Результаты расчёта приведены в табл. 2.25.
Таблица 2.25
N
R
ТП
,
Ом
U, В
К
М
,
В/%отн.д.
P, Вт N
R
ТП
,
Ом
U, В
К
М
,
В/%отн.д.
P, Вт
55
1 808,9 47,3
0,184
2,8 13 551,2 69,3
0,647
8,7
2 878,6 32,5
0,125
1,2 14 563,7 44,8
0,419
3,6
3 948,4 55,4
0,212
3,2 15 576,3 72,4
0,678
9,1
4
1018
37,7 0,143 1,4
16 588,8
46,8 0,439 3,7
5 1629 95,3 0,311
5,6 17 691,0 86,9 1,60
11
6 1733 64,2 0,208
2,4 18 691,0 54,9 1,02
4,4
7 1837 108 0,345
6,3 19 706,1 88,8 1,64
11
8 1942 71,9 0,229
2,7 20 706,1 56,1 1,04
4,5
9 401,3 50,4 0,482
6,3 21 840,9 106
1,92
13
10 411,3 32,7
0,313
2,6 22 840,9 66,9
1,22
5,3
11 421,3 52,9
0,508
6,6 23 858,4 108
1,97
14
12 431,4 34,3
0,329
2,7 24 858,4 68,3
1,25
5,4
3. КОМПЛЕКСНЫЕ ЗАДАНИЯ ПО РАСЧЁТУ
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ И ПРИБОРОВ
Задание 3.1. Расчёт измерителя перемещения с реостатным пре-
образователем.
Такие приборы часто применяются при контроле геометри-
ческих размеров, уровня, давления и других технологических параметров,
которые могут быть преобразованы в перемещение.
Рассчитайте измеритель с линейным реостатным преобразователем на
диапазон 0
÷l
мм. Схема измерителя показана на рис. 3.1.