2. При виконанні лабораторної роботи студент повинен:
Знати: мету і зміст майбутньої роботи, порядок її виконання й основні теоретичні положення даної теми.
Вміти: користуватися вимірювальними приладами лабораторного стенда.
3. Загальні положення
Пірометричні мілівольтметри в комплекті з термопарами широко використовуються для вимірювання температури.
Вимірювальний механізм пірометричного мілівольтметра магніто-електричної системи, показаний на рис. 24, складається з рамки 1, намотаної мідним дротом і скріпленої лаком. Рамка перебуває в магнітному зазорі між нерухомим осердям і полюсами постійного магніту, які не показані на рисунку. Вісь рамки із закріпленими на ній стрілкою 3 і противагою 4, установлено в підп'ятникових опорах 2 з рубінових або агатових каменів. Струм до рамки підводять за допомогою спіральних бронзових протидіючих (зворотних) пружинок 5. При зниженні струму в рамці до нуля пружинки 5 повертають стрілку 3 мілівольтметра у початкове положення на шкалі. Для корекції нуля передбачений важіль 6, шліц якого (під викрутку) виведений на лицьову панель мілівольтметра. Поворот важеля 6 приводить до зміни натягу однієї із пружинок 5 і, відповідно, зсуву стрілки в необхідну сторону.
Застосування термопари приводить до необхідності корекції її вихідного сигналу через зміну температури «холодних» кінців. Із цією метою використовують дві схеми.
Одна з них, що наведена на рис. 25, заснована на застосуванні термістора Rt (з негативним температурним коефіцієнтом опору), наприклад, типу ММТ-8. Для випрямлення нелінійної характеристики термістора тут використаний шунт – манганіновий резистор Rш. Додатковий манганіновий резистор R2 служить для підстроювання внутрішнього опору мілівольтметра до паспорного значення, а манганіновий резистор R1- для підстроювання опору зовнішньому ланцюга. Їхні номінали звичайно зазначені на бірці мілівольтметра.
Рис. 24 - Вимірювальний механізм Рис. 25 - Схема пірометричного
Мілівольтметра мілівольтметра типу ш69003
З підвищенням температури, при якій перебуває мілівольтметр, термо-е.р.с. термопари падає, але одночасно знижується й значення Rt так, що забезпечується незмінність струму крізь рамку й, відповідно, показань приладу.
Часто описаної схеми корекції виявляється недостатньо, наприклад, коли шкала мілівольтметра ненульова й потрібна додаткова компенсуючи напруга зсуву показань. Тоді застосовують схему з мостовим компенсатором температури (КТ), показану на рис. 26.
Мостовий компенсатор складається з термоконстантних (манганінових) резисторів R4, R5, R6, R7 і одного мідного RM резистора. Зміна термо-е.р.с. термопари, викликана відхиленням температури «холодних», кінців вимірюється за допомогою резистора RM і компенсується зміною напруги вихідної діагоналі моста, включеного послідовно з термопарою. Міст живиться стабілізованою напругою від джерела, зібраного на стабілітроні VD2 і транзисторі VT1. Живильний трансформатор TV працює від мережі напруги ~220 В.
Для мілівольтметра класу точності 1,0 при 20 0С номінальне значення внутрішнього опору RВН=300 Ом, опір обмотки рамки RР=75 Ом і додаткового резистора R2=225 Ом. При цьому RM= R7=10 Ом.
Рис. 26 - Схема пірометричного мілівольтметра із КТ типу Ш4500