Файл: Лаб работа Автоматика 1.pdf

ский показывающий и самопишущий потенциометр КСП 2 (градуировка ХК, шкала 0-300 ºС, класс точности 0,5), показывающий милливольтметр Щ4500 (градуировка ХК, шкала 0-600 ºС, класс точности 1,5), универсальный измерительный прибор УПИП — 60М (класс точности 0,05), тумблер подачи напряжения.

Рисунок 3.1.2 — Схема лабораторного стенда

3.1.3 Задание к выполнению работы

1)Ознакомиться с лабораторным стендом и установленными на нем приборами.

2)Проверить работоспособность автоматического потенциометра

КСП 2.

3)Проверить работоспособность милливольтметра Ш4500.

3.1.4 Методика выполнения работы

Проверка работоспособности автоматического потенциометра КСП 2 и милливольтметра Ш4500 заключается в сравнении их показаний на оцифрованных отметках шкалы при экспериментальных значениях напряжения (имитирующего термоЭДС) со значениями градуировочной характеристики соответствующей термопары (см. таблицу 3.1), определении максимальной приведенной погрешности и сравнении ее (и приведенной вариации) с классом точности приборов КСП 2 и Ш4500.

Проверка производится с помощью образцового прибора УПИП-60М, который в данном случае служит источником калиброванного напряжения u(t), имитируя ЭДС термопары, и подключается вместо нее к входным клеммам автоматического потенциометра КСП 2 и милливольтметра Ш4500.

Шкала используемого в данной работе автоматического потенциометра проградуирована при температуре свободных концов термопары 30 ºС, поэтому градуировочную характеристику термопреобразователя (таблица 3.1) следует пересчитать по формуле (3.1), т.е. найти зависимость Е30(t).

9

Таблица 3.1 — Градуировочная характеристика термопары ХК

Свободные концы при 0 ºС

Проверка работоспособности потенциометра начинается с конечной (наибольшей) оцифрованной отметки шкалы и продолжается до начальной (наименьшей). При переходе через значение температуры, равной температуре свободных концов термопары (в данном случае 30 ºС), подаваемое на прибор напряжение становится отрицательным. При этом полярность подключения прибора УПИП-60М ко входу КСП2 должна быть изменена на противоположную.

По результатам испытаний приборов рассчитываются абсолютные и приведенные погрешности, а также приведенная вариация, которые сравниваются с допустимыми для данных приборов погрешностями. При вычислении погрешности автоматического потенциометра и милливольтметра под А

вформулах (2.1), (2.2), (2.5) понимается величина термоЭДС.

3.1.5Порядок проведения работы

1)Подключите измерительный прибор УПИП-60М к автоматическому потенциометру КСП 2.

2)Подайте напряжение на стенд тумблером 2, расположенным на панели управления.

3)Включите прибор УПИП-60М тумблером, находящимся в левой части прибора. Перед работой необходимо установить требуемый рабочий ток в измерительных контурах прибора УПИП-60М. Для этого тумблер прибора установите в положение К (контроль рабочего тока) и нажмите кнопку «грубо». Вращая ручку регулятора «рабочий ток», установите стрелку гальванометра на 0. Затем отожмите кнопку «грубо». Нажмите кнопку «точно». Стрелка нуль-гальванометра отклонится от нулевого положения. Ручкой регулятора «рабочий ток» установите стрелку гальванометра на 0. Отожмите кнопку «точно». Прибор УПИП-60М готов к проверке работоспособности автоматического потенциометра.

Тумблер установите в положение И (измерение). Ручкой регулятора напряжения mV установите стрелку автоматического потенциометра КСП 2 на проверяемую отметку шкалы. Нажав кнопку «грубо», ручками универсального прибора УПИП-60М, связанными со шкалами, установите стрелку нуль-гальванометра на 0. При установке показаний на шкалах ориентируйтесь на данные градуировочной таблицы для проверяемой отметки шкалы. Затем отожмите кнопку «грубо», нажмите кнопку «точно» и, вращая правую ручку прибора УПИП-60М, установите стрелку нуль-гальванометра на 0.

10

Отожмите кнопку «точно». Сумма показаний двух шкал, умноженная на кратность, и есть величина напряжения (мВ), имитирующего термоЭДС для поверяемой отметки шкалы. Кратность определяется положением переключателя, который находится в правой части УПИП-60М (х1, х0,5, х2).

Проделайте описанные операции для всех оцифрованных отметок шкалы КСП 2 для прямого и обратного хода, занося результаты измерения имитируемой ТЭДС (напряжения) в таблицу 3.2.

4)Отключите напряжение на стенде тумблером 2.

5)Подключите измерительный прибор УПИП-60М к милливольтметру

Ш4500.

6)Проведите проверку работоспособности милливольтметра Ш4500 аналогично проверке потенциометра. Занесите результаты измерений имитируемой ТЭДС (напряжения) в таблицу 3.2 для опытов прямого и обратного хода.

Таблица 3.2 — Протокол испытаний прибора

7)Рассчитайте погрешности приборов.

3.1.6Требования к отчету

Отчет по лабораторной работе должен содержать:

1)цель работы;

2)принципиальные схемы потенциометра и милливольтметра;

3)методику проверки работоспособности автоматического потенциометра и милливольтметра;

11

4)протоколы испытаний приборов;

5)выводы по работе.

3.1.7 Контрольные вопросы

1)В чем заключается принцип действия автоматического потенциометра и милливольтметра?

2)В чем заключается принцип измерения температуры с помощью термоэлектрических преобразователей (термопар)?

3)Что понимается под градуировочными характеристиками термопар?

4)Какова методика пересчета градуировочных характеристик термопар при изменении температуры ее свободных концов?

Каковы источники ошибок при измерении температуры с помощью термопар?

3.2 Лабораторная работа №2 «Изучение и проверка работоспособности электронного моста и логометра»

Цель работы:

1)изучение устройства и принцип действия электронного моста и ло-

гометра;

2)приобретение навыков по проверке работоспособности указанных приборов.

3.2.1 Общие сведения

Лабораторный стенд состоит из термопреобразователя сопротивления и вторичного прибора. Измерение температуры осуществляется косвенным методом путем измерения с помощью вторичного прибора электрического сопротивления датчика Rt(t) (платиновой или медной проволоки), однозначно зависящего от температуры. В качестве вторичных приборов используются логометры и автоматические уравновешенные мосты, шкалы которых проградуированы в единицах температуры. В промышленности выпускаются термопреобразователи сопротивления со статическими температурными характеристиками, соответствующими ГОСТ 651-94. Поскольку существует несколько стандартных градуировок термопреобразователей сопротивления, то на шкале конкретного прибора указывается та из них, по которой проградуирован данный прибор. Термопреобразователи других градуировок в комплекте с данным прибором применяться не могут без переградуировки его шкалы.

12

Принципиальная электрическая схема уравновешенного моста (рисунок 3.2.1) состоит из постоянных резисторов R1 и R2, компенсирующего переменного резистора (реохорда) RP, термопреобразователя сопротивления Rt и сопротивления соединительных проводов Rпр. В одну диагональ включен источник постоянного тока Е, в другую — нуль-прибор НП. Измерение Rt производится путем перемещения движка реохорда RP до тех пор, пока стрелка нуль-прибора не установится на нулевой отметке. В этот момент ток в измерительной диагонали cd отсутствует.

При равновесии моста имеет место равенство

Если считать, что температура окружающей среды постоянна, то 2Rпр = const. Тогда каждому значению Rt соответствует определенное значение сопротивления реохорда RP, шкала которого проградуирована либо в Омах, либо в единицах неэлектрической величины (например, в градусах Цельсия), для измерения которой предназначена схема.

13