Скоростная термопара.

Спай 1 – инерционный;

спай 2 – малоинерционный.

Характеристики термопар и погрешности.

1. Характеристика нелинейная, она задается градуировочной таблицей или графиком, это зависимость ЭДС от температуры горячего спая.

2. Погрешность от изменения температуры нерабочего (холодного) спая.

3. Погрешность от изменения сопротивления линии термопары.

4. Погрешность инерционная.

1. Погрешность от изменения температуры холодного спая.

Необходимо вводить поправку ΔТ = Т – Т изм;

Схема автоматического введения поправки на изменение температуры холодного спая.

1.

U_вых = E_ТП ± ∆U

Последовательно с термопарой включается источник компенсации напряжения. Оно должно зависеть от температуры окружающей среды, чем выше температура, тем больше напряжение. Для этого в одно из плеч моста включается медный терморезистор R_т. С увеличением температуры его сопротивление увеличивается и увеличивается несбалансированность моста. R_т должен быть вблизи концов нерабочей термопары (чтобы температура была пропорциональной).

В этой схеме – непосредственное измерение ЭДС термопары.

2. Компенсация изменения сопротивления линии при непосредственном изменении ЭДС.

1). Изменение R_л влияет на выходное напряжение.

R_Л +R_Д=50 Ом, где R_Д>>r_л

r_л (сопротивление линии) изменяется от длины линии:

R_т – терморезистор (медный);

При увеличении температуры окружающей среды сопротивление R_t увеличивается но R_M↑ и произведение (U_ВЫХ=const).

Компенсационные способы измерения ЭДС.

3. Инерционность определяется временем прогрева. Для уменьшения инерционности делают тонкостенный кожух или вообще его убирают, или дополняют скоростной термопарой.

Ручной компенсатор:

ЭДС уравновешивается напряжением, снимаемым с компенсатора.

Е_тп = U_К

Ток в цепи отсутствует при измерении.

Для каждой температуры движок занимает особое место.

Автоматический компенсатор ( автоматический потенциометр пс – 01).

Расчет R_t

Мост используется в качестве источника компенсации, уравновешивает ЭДС термопары.

ПН – преобразователь постоянного напряжения в переменное.

РД – реверсивный двигатель.

В момент измерения Е_тп скомпенсированного U_к, снимаемого с моста: Е_тп = U_к.

Если температура изменилась, то изменяется Е_тп и появляется ΔU = Е_тп - U_к. Оно преобразуется в переменное напряжение, усиливается и подается в обмотку.

Вал двигателя вращается и поворачивает движок реохорда до тех пор, когда ΔU = 0.

Показания температуры считываются по шкале реохорда.

R_Ш – шунтирующий резистор для каретки R_Ш = 90 Ом.

R₂, R₄ – для сдвига шкалы вправо или влево.

R₃ – для растяжения и сужения шкалы.

R_t – медный терморезистор для компенсации погрешности температуры свободного спая термопары.

Здесь трехпроводной линии связи не требуется, т.к. R_t на клеммах подключения термопары.

Если R₁>> R_t, то i₂=const.

↓U₁₂=i₁(R₄+ R_pℓ_x/ℓ_p) – i₂ R_t↑

∆U=↓U₁₂-E_t↓=const

R_ф, С_ф –фильтр термопары.

1, 2 – магнитные муфты.

S – переключатель.

Питание моста – постоянное хорошо отфильтрованное напряжение.

В режиме настройки переключатель S переключается и включается нормальный элемент источника эталонного напряжения для контроля батарей. При промышленных источниках питания нормальный элемент отсутствует.