ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Наименование факультета – теплоэнергетический

Наименование выпускающей кафедры – автоматизация теплоэнергетических процессов

Отчёт по лабораторной работе №1.

«Исследование методов прямых измерений с помощью лабораторного потенциометра типа ПП-63»

Исполнители

студенты гр.6221: Стрижак П.А.

Руководитель

преподаватель: Волошенко А.В.

Томск -2005

1. Описание компенсационного метода измерения

Компенсационный (потенциометрический) метод измерения основан на уравновешивании измеряемой ТЭДС известной разностью потенциа­лов, образованной вспомогательным источником тока на калиброван­ном сопротивлении.

На схеме (рис.1) ток от вспомогательного источника Б сухого элемента с ЭДС проходит по цепи, в которую между точками А и В включено калиброванное проволочное сопротивление , называ­емое реохордом (контур I). Причём, для реохорда справедливо соотношение:

Величина тока, протекающего через контур I, равна

Рисунок 1 - Принципиальная схема потенциометра

Вторая цепь состоит из термопары, чувствительного гальванометра с двухсторонней шкалой - нуль - прибор НП, являющийся индикатором наличия тока в цепи термопары и участка реохорда между точкой А и скользящим контактом Д (контур II). Разность потенциалов между точками А и Д пропорциональна .

Термопара в цепь включена так, что ток на участке сопротивле­ния идет в том же направлении, что и от источника Б. Тогда из первого закона Кирхгофа:

,

где - ток, протекающий по сопротивлению ;

- ток вспомогательного источника Б;

- ток термопары.

На основании второго закона Кирхгофа получим:

Из последнего выражения получаем

где - ТЭДС, развиваемая термопарой;

- сопротивление нуль-прибора;

- внешнее сопротивление цепи термопары.

В момент компенсации схемы справедлива следующая зависимость:

,

причём ; ; .

Следовательно, искомая ТЭДС термопары определяется вели­чиной падения напряжения на участке реохорда и не зависит от сопротивления нуль-прибора и внешнего сопротив­ления цепи термопары . При измерении компенсационным методом ток в цепи реохорда нужно поддерживать посто­янным, величина которого устанавливается и контролируется также компенсационным методом. Для этого необходим еще один контур (контур нормального элемента НЭ).

2.Порядок работы на пп-63

2.1. Перед началом работы органы управления и регулировки долж­ны находиться в следующих положениях:

а) выключатель питания прибора В₆ /питание/ в положении "Вык­лючено";

б) переключатель питания БП и БИ, переключатель НЭ и переключатель гальванометра Г в положении "В" при использовании внутрен­них источников и в положении "Н" при использовании наружных источ­ников питания, нормального элемента и гальванометра;

в) переключатель полярности потенциометра В₁₀ в положении "+";

г) кнопки KН₁ /грубо/ и КН₂ /точно/ в отжатом (расфиксированном) положении.

Остальные органы управления и регулировок могут находиться в любых положениях. Перед началом работы установить механическим корректором гальванометр на нуль.

2.2. Измерение ЭДС и напряжения производят в следующем порядке:

а) подключить объект измерения, соблюдая полярность к зажимам Х;

б) установить переключатель “Род работ” в положение “Потенциометр”;

в) установить переключатель “Питание” в положение “Включено”;

г) установить штепсельный переключатель следующих положений:

х0,5 при измерении ЭДС до 25 мВ;

xl при измерении ЭДС до 50 мВ ;

х2 при измерении ЭДС до 100 мВ;

д) провести установку (контроль) рабочего тока потенциометра, для чего:

установить переключатель В₅ в положение К;

установить стрелку гальванометра на нуль вращением рукояток "Гру­бо", "Точно", реостата "Рабочий ток" при последовательно нажатых кнопках "Грубо" и "Точно";

е) произвести измерение, для чего:

установите переключатель В₅ в положение И;

установить стрелку гальванометра на нуль вращением рукояток сек­ционного реостата В₉ и реохорда R₅₀ при последовательно нажатых кнопках "Грубо" и "Точно";

значение переменного напряжения в милливольтах будет равно сумме показаний шкал секционного реостата В₉ и реохорда R₅₀, умноженной на множитель, установленный на переключателе пределов потенциометра В₇.

2.3. Поверку магнитоэлектрических милливольтметров и автомати­ческих потенциометров производить в следующем порядке:

а) поверяемый прибор подсоединить к зажимам X;

б) установить переключатель "Род работы" в положение "Поверка", соответствующее пределу измерения 25, 50, 100 мВ;

в) переключатель линии установить при поверке милливольтметров в одно из положений, соответствующее сопротивлению линии, указан­ному на шкале поверяемого милливольтметра (0,6; 1,6 ; 5 ; 15 ; 16,2 или 25 Ом) при поверке автоматических потенциометров в положении 0;

г) установить переключатель "Питание" в положение "Включено";

д) плавно подвести стрелку к поверяемой отметке шкалы прибора вращением рукояток реостата "Напряжение";

е) измерить напряжение на поверяемом приборе, согласно п.п. 2 и определить погрешность поверяемого прибора.

2.4. Поверку автоматических потенциометров без использования ИРН производить в следующем порядке:

а) поверяемый прибор подключить к зажимам X ;

б) установить переключатель "Род работы" в положение "Потенци­ометр", а переключатель пределов - в положение, соответствующее пределу измерения;

в) подготовить прибор к измерению напряжения;

г) зажимы Г закоротить;

д) при последовательно нажатых кнопках "Грубо", "Точно" враще­нием рукояток секционного реостата и реохорда плавно подвести стрелку поверяемого прибора к поверяемой отметке шкалы;

е) по шкалам секционированного переключателя и реохорда с уче­том множителя переключателя пределов отсчитать показание потенци­ометра и определить погрешность поверяемого прибора.

2.5. Для получения плавно регулируемого напряжения на зажимах X необходимо:

а) установить переключатель "Род работы" в положение "ИРН", соответствующие пределу (25, 50 или 100 мВ);

б) вращением рукояток реостата "Напряжение" установить необ­ходимую величину напряжения.