ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4 «ПОВЕРКА АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИОМЕТРА»
Цель работы
1. Изучение принципа действия и конструкции потенциометров.
2. Знакомство с установкой, ее назначением, возможностями,
правилами
3. Проведение проверки потенциометра.
Принцип действия и устройство потенциометра
Электронные потенциометры предназначены для непрерывного измерения
электродвижущей силы постоянного тока, в частном случае электронный
потенциометр используется для измерения температуры. При измерении
температуры на вход потенциометра подключается термоэлектрический
преобразователь.
Приборостроительная промышленность выпускает несколько видов электронных
потенциометров. В зависимости от формы представления информации,
потенциометрам присвоены следующие шифры:
КСП- компенсатор самопишущий потенциометрический;
КПП- компенсатор показывающий потенциометрический;
КПВ – компенсатор показывающий потенциометрический с вращающейся
шкалой.
Кроме того, потенциометры подразделяются на миниатюрные (КПП,
КСП-1.-КПВ-1), малогабаритные (КСП-2), нормальные (КСП-3 с дисковой
диаграммой), повышенных габаритов (КСП-4).
Bсе перечисленные потенциометры кроме функций измерения могут выполнять
и ряд других функций, к числу которых относятся:
1. Сигнализация о достижении какого-либо заданного значения (макс-
мин- норма);
2. Регулирование параметра по заданию;
3. Преобразование сигнала для связи с ГСП (для этого в
приборах используют встроенные измерительные преобразователи с целью
получения на выходе унифицированных сигналов для связи с различными
ветвями ГСП. По виду выходного сигнала преобразователи различают на
пневматические, частотные, токовые и преобразователи напряжения).
Работа потенциометра как измерительного прибора основана на нулевом
(компенсационном) методе измерения. Компенсационный метод измерения
основан на уравновешивании измеряемой ЭДС падением напряжения, значение
которого может быть определено.
Основное преимущество компенсационного метода заключается в том, что
значение термо-ЭДС не зависит от сопротивления цепи термоэлектрического
термометра.
Для более эффективного использования компенсационного метода измерения
термо-ЭДС применяется потенциометр с постоянной силой тока, в состав
которого входит нормальный элемент. Нормальный элемент – это
электрохимический источник постоянной ЭДС, которая известна с высокой
точностью (1,0186 В). Так как нормальный элемент обладает малой
мощностью его в качестве источника питания использовать нельзя; его
используют как эталон (мера) ЭДС.
Потенциометры с постоянной силой рабочего тока повышают точность
измерения термо-ЭДС (класс точности приборов 0,05), однако при работе с
ними может иметь место погрешность, вызванная непостоянством
температуры холодного спая термоэлектрического термометра, поэтому на
производстве эти потенциометры применяют редко.
Рис. 1. Упрощенная измерительная схема автоматического потенциометра.
Более широкое применение нашли автоматические потенциометры. Как следует
из названия, автоматические потенциометры предназначены для измерения
термо-ЭДС без участия человека. Кроме ряда дополнительных функций
автоматические потенциометры выполняют корректировку результата
измерения на температуру холодного спая термопары.
Термо-ЭДС термоэлектрического термометра ЕТ уравновешивается падением
напряжения на участке б-е автоматически. Если Uбе не равно ЕТ, то на
вход электронного блока ЭБ подается разность сигналов U =Uбе – ЕТ,
которая усиливается. Далее сигнал поступает на двигатель, который
перемещает движок реохорда RP таким образом, что U начинает уменьшаться
и становится равным нулю, после чего выходной сигнал ЭБ не будет
вызывать движения реверсивного двигателя и движок реохорда остановится.
Вместе с перемещением движка реохорда по шкале прибора одновременно
перемещается стрелка, отмечая показания измеряемой температуры. Источник
питания стабилизированный ИПС используется для стабилизации рабочего
тока.
Для автоматического введения поправки на температуру холодного спая
термоэлектрического термометра в схеме потенциометра имеется медный
резистор (RM), который расположен рядом с холодным спаем термопары и
имеет ту же температуру, что и он. Из схемы видно, что медный резистор
и измерительный реохорд включены в разные контуры с различными по знаку
и значению рабочими токами (I1=3 mA; I2=2 mA). Это сделано для того,
чтобы ввести и поправку в показания на температуру холодного спая и
уравновесить термо-ЭДС.
Описание рабочего стенда
Лабораторная установка включает в себя:
1. автоматический потенциометр типа КСП-4;
2. измеритель цифровой 2 ТРМ0;
3. термоэлектрический термометр ТП (L), расположенный в электрической
нагревательной печи;
4. образцовый потенциометр постоянного тока типа ПП-63.
Лабораторный стенд предназначен для проведения следующих работ:
· поверка автоматического потенциометра КСП образцовым потенциометром;
· поверка цифрового измерителя 2ТРМ0 образцовым потенциометром;
· измерение температуры печи с помощью хромель-алюмелевой термопары и,
работающего в информационном режиме измерителя 2ТРМ0.
Схема поверки автоматического потенциометра КСП-4 и цифрового измерителя
2 ТРМ0 представлена на рис. 2.
Таблица.
Показания проверочного прибораПоказания образцового
прибораВариацияПогрешностьабсолютнаяприведенная°СмВПрямой ход
мВОбратный ход
мВАбсолютная
мВОтносительная
мВ
Прямой ход мВ
Обратный ход мВ
Прямой ход %
Обратный ход
%00-1,08-0,8-0,280,08-0,61-0,563,22,6503,3503,022,85-0,170,0289-0,330,51
,442,21006,3986,66,55-0,050,00250,2020,1520,220,715010,62410,210,200-0,4
24-0,4241,81,920014,57014,314,40,10,01-0,270,172,60,725017,86018,4518,2-
0,250,06250,590,342,91,530022,88022,522,45-0,50,250,380,431,661,9
?абс=±(x-xдейств)
Прямой ход Обратный ход
?абс=-1,08-0=-0,28мВ ?абс=-0,8-0=-0,08 мВ
?абс=3,02-3,350=-0,33 мВ ?абс=2,85-3,350=-0,5 мВ
?абс=6,6-6,398=0,202 мВ ?абс=6,55-6,398=0,152 мВ
?абс=10,2-10,624=-0,424 мВ ?абс=10,2-10,624=-0,424 мВ
?абс=14,3-14,570=-0,27 мВ ?абс=14,4-14,570=-0,17 мВ
?абс=18,45-17,860=0,59 мВ ?абс=18,2-17,860=0,34 мВ
?абс=22,5-22,880=-0,38 мВ ?абс=22,45-22,880=-0,43 мВ
?прив=(?абс/N)*100 ?прив=300°С или 22,880 мВ
?прив=(1,8 /22,880)*100=3,2% ?прив=(0,8 /22,880)*100=2,6%
?прив=(0,33 /22,880)*100=1,44% ?прив=(0,5 /22,880)*100=2,2%
?прив=(0,202 /22,880)*100=0,22% ?прив=(0,152 /22,880)*100=0,7%
?прив=(0,424 /22,880)*100=1,8% ?прив=(0,424 /22,880)*100=1,9%
?прив=(0,27 /22,880)*100=2,6% ?прив=(0,17 /22,880)*100=0,7%
?прив=(0,59 /22,880)*100=2,9% ?прив=(0,34 /22,880)*100=1,5%
?прив=(0,38 /22,880)*100=1,66% ?прив=(0,43 /22,880)*100=1,9%
?доп=(0,25*22,880)/100=0,057
Абсолютная погрешность (?), как при прямом, так и при обратном ходе
определяется как разность между табличным значением ЭДС, соответствующим
данной оцифрованной отметке шкалы поверяемого прибора (из градуировочных
таблиц), и показаниями образцового потенциометра.
2. Приведенная погрешность: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;
Emax и Emin – соответственно максимальное и минимальное значения шкалы
поверяемого прибора.
3. Абсолютная вариация (щ) определяется как разность показаний
образцового потенциометра при прямом и обратном ходе указателя
поверяемого прибора.
Относительная вариация:
ю=( щ/ Emaх-Emin)*100%
где щ – абсолютная вариация, мВ; Emax и Emin — соответственно
максимальные и минимальные значения шкалы поверяемого прибора, мВ.
Вывод:
В данной работе я изучил принцип действия и конструкции потенциометров.
Ознакомился с установкой, ее назначением, возможностями, правилами.
Произвел проверку потенциометра.
И выяснил что приведенная погрешность(3,2) прибора превышает допускаемую
погрешность(0,057) прибора, следовательно, прибор не годен.
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
