Оформление отчета

Отчет должен содержать:

1 цель работы;

2 краткий порядок проведения измерений;

3 результаты измерений (таблица 3.4);

4 результаты поверки (таблица 3.5);

5 графики зависимости Rt от t, полученные экспериментально и на основании стандартных данных;

6 выводы.

Лабораторная работа № 4 изучение принципа действия, устройства и поверки нормирующего преобразователя Общие сведения

В настоящее время широкое применение находят вторичные измерительные приборы и измерительные комплексы с унифицированными входными сигналами.

Система измерения в этом случае состоит из первичного измерительного преобразователя, нормирующего преобразователя, вторичного измерительного прибора и каналов связи между ними.

При измерении температуры нормирующие преобразователи служат для преобразования неунифицированных сигналов (мВ, Ом) термопреобразователей в эквивалентные унифицированные сигналы (0...5 мА, 4...20 мА, 0...20 мА, 0...10 В). Передача унифицированных сигналов от нормирующих преобразователей к вторичным приборам осуществляется токовой системой передачи.

Структурная схема нормирующего преобразователя (далее НП) для термопары приведена на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 Структурная схема нормирующего преобразователя для термопары: КМ – компенсационный мост; УВх – входной усилитель; ГВ – гальваническая развязка; Ф – фильтр; УВых – дифференциальный выходной усилитель; R_ос – резистор обратной связи; R_н – сопротивление нагрузки.

Сигнал от термопары поступает на компенсационный мост (далее КМ), служащий для автоматического ввода поправки на температуру холодного спая. Одно из плеч моста составляет медный резистор при трех других неизменных резисторах. Далее сигнал поступает на входной усилитель (далее УВх). Выходное напряжение изменяется в пределах 0 - 1 В. Следующей ступенью является устройство гальванической развязки входных и выходных цепей НП (это повышает помехоустойчивость измерительной линии). Фильтр – Ф обеспечивает подавление помехи переменного напряжения. К выходу последнего подключен выходной усилитель с унифицированными выходными сигналами по току и напряжению. УВых представляет собой дифференциальный усилитель с большим коэффициентом усиления, на вход – 1 которого поступает напряжение U, с фильтра Ф, а на вход – 2 напряжение с резистора обратной связи R_ос равное U₂ = I_вых·R_ос. Усилитель реагирует на разностный сигнал _ΔU = U₁ – U₂ и устанавливает такой ток, при котором _ΔU = 0.

Схема лабораторной установки

Схема лабораторной установик приведена на рисунке 4.2. Она включает:

1 нормирующий преобразователь;

2 цифровой универсальный вольтметр;

3 магазин сопротивлений.

Рисунок 4.2 – Схема лабораторной установки поверки нормирующего преобразователя: 1 – нормирующий преобразователь, 2 – цифровой универсальный вольтметр, 3 – магазин сопротивлений.

Порядок выполнения работы и обработка полученных результатов

Перед поверкой преобразователь должен находиться в работе в течении 15 минут. Магазином сопротивлений создавать сопротивления, соответствующие определенной температуре термометра сопротивления данной градуировки, как при прямом, так и обратном ходе ,согласно таблице 4.1, фиксируя значения выходного сигнала преобразователя по миллиамперметру. Результаты поверки занести в таблицу 4.2.

Таблица 4.1

№ пп	Термометр сопротивления ТСП, градуировка 50 П
	Сопротивление Ri, Ом	Температура ti, С
1	50	0
2	59,85	50
3	69,75	100
4	79,11	150
5	88,52	200
6	97,78	250
7	106,89	300

Таблица 4.2 – Результаты показаний и расчетов

Показания миллиамперметра, мА		Расчетные значения выходного сигнала	Погрешности измерения, мА			Допускаемая погреш ность, мА
		преобразо-	абсолютная		Вариация
Прямой ход	Обратный ход	вателя, мА	Прямая	Обратная
I1	I2	Ip	I1	I2	Iв	Iд

Расчетные значения выходного сигнала преобразователя определяется как

, (4.2)

где _t_нп  диапазон измерения нормирующего преобразователя по температуре (_t_нп = 300С).

По полученным данным определить абсолютную погрешность при прямом (_I₁) и обратном (_I₂) ходе измерения, а также вариацию показаний _I_в, т.е.

_I₁ = I_p - I₁, (4.2)

_I₂ = I_p - I₂, (4.3)

_I_в = (_I_max / 5)100 (4.4)

Полученные при поверке значения абсолютной погрешности сравниваются с величиной допускаемой погрешности

,

где К_нп  класс точности преобразователя.