Методы и средства измерений

1. Электромеханические приборы: общие сведения, приборы магнитоэлектрического типа (системы), устройство, работа и область использования.

2. Электромеханические приборы: общие сведения, электродинамические и ферродинамические приборы, устройство, работа и область использования.

3. Электромеханические приборы: общие сведения, электромагнитные и электростатические приборы, устройство, работа и область использования.

4. Измерительные преобразователи температуры. Термопары. Принцип работы, основное уравнения термопары, способы компенсации температуры холодного спая, типы.

Термопары относятся к категории тепловых преобразователей. (Преобразователи в которых технические параметры (температура, тепловой поток, теплоемкость) преобразовываются в величины иной физической природы (электрическая, механическая и т.д.).)

Условия возникновении термо-ЭДС: наличие двух разнородных проводников, наличие разности температур. Эффект Зеебека: в замкнутой цепи, состоящей из двух различных проводников, спаи которых находятся при различных температурах возникает электрический ток.

Термопара состоит из двух проводников (п/п) с различной работой выхода электронов. Если Т0=Т1 из А в В поступит за определенное время n-электронов, обратно 2n. При температуре равновесия термо-ЭДС=0. Если Т0≠Т2 и Т2>Т1, работа выхода уменьшиться если уменьшиться на половину то из А в В поступит 2n электронов, обратно 4n. В результате на выходных зажимах возникает разность потенциалов, которая зависит от разности температур. Е _{термо-ЭДС}=к_тΔТ (к_т – коэффициент, учитывающий материал)

Типы термопар: платинородий-платина, хромель-копель, хромель-алюмель, вольфрам-молибден. (выбор термопары обусловлен значением измеряемых температур: для измерения температур до 1100⁰С используют термопары из неблагородных металлов, от 1100 до 1600 из благородных платиновой группы, более 1600 из жароупорных)

Температуру холодного спая необходимо поддерживать постоянной. Ошибка возникающая при Тхол ≠0:

Способ компенсации:

При увеличении температуры холодного контакта ЭДС термопары увеличивается на величинуΔV и одновременно увеличивается Iтм на ΔIтм. Основная часть этого тока протекает через R и ΔIтм вызывает падение напряжения ΔUr на резисторе, которое компенсирует прибавку термо-ЭДС холодного контакта. Напряжение Е0 пропорционально Тизм и не зависит от ΔV, что и требуется для точных измерений. Rю устанавливается до десятых долей Ом.