2.3 Описание лабораторной установки

Схема лабораторного стенда, на котором выполняется исследование работы датчиков, изображена на рисунке 2.3. Позиции на рисунке присвоены только тем элементам, которые используются в данной работе, остальным приборам посвящена лабораторная работа №3.

На верхней площадке стенда размещены учебный планшет 1, знакомящий с устройством и характеристиками изучаемых датчиков, и лабораторная печь 2.

Температура в печи измеряется контрольным комплектом, состоящим из термоэлектрического преобразователя 3 и цифрового микропроцессорного измерителя-регулятора температуры ТРМ-5 (поз.4).

Исследуемые термоэлектрические преобразователи 5 висят на крюке на левой стороне стенда. В левом нижнем углу стенда находится универсальный цифровой вольтметр Ф 283 (поз.6). Входные клеммы вольтметра 7 выведены на панель стенда для подключения к ним исследуемых термоэлектрических преобразователей.

На правой стороне стенда на крюке висят исследуемые термопреобразователи сопротивления 8.

В правом нижнем углу стенда расположен универсальный цифровой прибор В7-16А (поз.9), к которому в ходе работы будут подключаться эти датчики.

Подключение датчиков к приборам Ф 283 и В7-16А, включение этих приборов и их настройку выполнять под руководством преподавателя, проводящего занятие.

2.4 Методика выполнения лабораторной работы №2

2.4.1 Исследование работы термоэлектрических преобразователей

1) Включите прибор Ф 283 (поз.6) и присоедините к его входу (7) проводники одного из термоэлектрических преобразователей (5). Зафиксируйте термо-ЭДС датчика при комнатной температуре. Датчик введите в канал печи 2 и с интервалом

0,5 мин. запишите изменение вырабатываемой им термо-ЭДС до достижения ею установившегося значения, соответствующего температуре в печи t. Данные внесите в таблицу 2.5. По показанию контрольного комплекта (поз. 4) запишите значение температуры печи.

Таблица 2.5 – Изменение термо-ЭДС датчика в процессе нагрева

Время τ, мин
Термо-ЭДС ЕАВ(t, t0), мВ

C помощью комнатного термометра измерьте и запишите температуру t₀, при которой находится холодный спай термоэлектрического преобразователя. Удалите из печи термопреобразователь и отключите его от прибора Ф 283.

2) Подключите к клеммам 7 вольтметра Ф 283 один из двух оставшихся датчиков с необозначенной градуировочной характеристикой. Введите датчик в печь и зафиксируйте установившееся значение термо-ЭДС E_YZ(t, t₀), запишите также значение температуры в печи t.

Проделайте то же самое с третьим датчиком и зафиксируйте его термо-ЭДС Е_PQ(t, t₀).

3) Все термометры аккуратно повесьте на крюк с левой стороны стенда выключите прибор Ф 283.

2.4.2 Исследование работы проволочного термопреобразователя сопротивления

1) Включите прибор В7-16А (поз.9) и присоедините к его входу проводники проволочного термопреобразователя сопротивления (поз.8).

Запишите измеренное прибором В7-16А значение сопротивления датчика при комнатной температуре R₂₀.

2) Введите датчик в канал лабораторной печи 2 и с интервалом 0,5 мин. запишите изменение показаний прибора В7-16А до достижения установившегося значения. Данные внесите в таблицу 2.6.

Таблица 2.6 – Изменение сопротивления датчика в процессе нагрева

Время , мин
Сопротивление Rt, Ом

Запишите измеренное контрольным комплектом 4 значение температуры в

печи t .

3) Отсоедините датчик от клемм прибора В7-16а и удалите его из печи.

2.4.3 Исследование работы полупроводникового термопреобразователя сопротивления (терморезистора)

1) Присоедините к прибору В7-16А полупроводниковый термопреобразователь сопротивления и зафиксируйте измеренную величину его сопротивления при комнатной температуре R₂₀. Пользуясь приведенными на планшете 1 данными, определите тип терморезистора и запишите его.

2) Введите терморезистор в канал печи 2 и с интервалом в 0,5 мин., зафиксируйте изменение его сопротивления. Данные внесите в таблицу 2.7.

Таблица 2.7 – Изменение сопротивления терморезистора