САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПЕТРА ВЕЛИКОГО
Институт Энергетики
Высшая школа атомной и тепловой энергетики
Лабораторная работа № ТИ-1.3
"Исследование характеристик термоэлектрических преобразователей и термометров сопротивления"
Студент гр. 123456/N Фамилия И.О.
Преподаватель Фамилия И.О.
1. Введение
Данная работа проводится с целью сравнения точности измерения температуры с помощью термоэлектрических преобразователей ДТПК и ДТПL и термометров сопротивления ДТС 50М и ДТС Pt100. Для снятия данных характеристик используют постоянную времени Δτикоэффициент термоЭДС. Далее по полученным данным вычисляем неопределенность измерений.
2. Описание установки
Рисунок 1 –Экспериментальная установка:
1 – тумблер «Питание стенда»; 2 – индикатор наличия напряжения; 3 – калибратор температуры (мини-печь); 4 – блок управления мини-печью; 5 – измеритель-регулятор ТРМ 210.
Питание стенда включено. Последовательно нагревая данные нам устройства для измерения температуры от 40 ºC до 60 ºC с интервалом в 5 ºC, измерим разность потенциалов на выходах термоэлектрического преобразователя и сопротивление проволоки в термометре сопротивления. С помощью этих данных вычисляется статические характеристики приборов.
Затем нагретые до 60 ºC устройства охлаждают в окружающей среде, засекая время и делая замеры их состояния каждые 20 секунд. С помощью этих данных вычисляется динамические характеристики приборов.
3. Результаты эксперимента
Таблица 1
Результаты измерений для датчика ДТПK
Датчик
| τ, с
| E, мВ
| Значение E, мВ, приведенное к
t0 = 0 °С
| ∆τE, с
| ДТПK
| 0
| 1,730
|
| 580
| 20
| 1,631
|
| 40
| 1,472
|
| 60
| 1,352
|
| 80
| 1,230
|
| 100
| 1,125
|
| 120
| 1,017
|
| 140
| 0,927
|
| 160
| 0,844
|
| 180
| 0,773
|
| 200
| 0,697
|
| 220
| 0,628
|
| 240
| 0,579
|
| 260
| 0,515
|
| 280
| 0,464
|
| 300
| 0,421
|
| 320
| 0,378
|
| 340
| 0,338
|
| 360
| 0,301
|
| 380
| 0,257
|
| 400
| 0,233
|
| 420
| 0,200
|
| 440
| 0,188
|
| 460
| 0,138
|
| 480
| 0,112
|
| 500
| 0,088
|
| 520
| 0,065
|
| 540
| 0,041
|
| 560
| 0,018
|
| 580
| 0
|
| t, ºС
| E, мВ
| kE, мВ/ ºС
|
| 45
| 0,810
| 0,04
| 55
| 1,215
| 0,04
| Таблица 2
Результаты измерений для датчика ДТПL
Датчик
| τ, с
| E, мВ
| Значение E, мВ, приведенное к
t0 = 0 °С
| ∆τE, с
| ДТП L
| 0
| 3,008
|
| 680
| 20
| 2,860
|
| 40
| 2,630
|
| 60
| 2,400
|
| 80
| 2,220
|
| 100
| 2,020
|
| 120
| 1,850
|
| 140
| 1,670
|
| 160
| 1,520
|
| 180
| 1,401
|
| 200
| 1,265
|
| 220
| 1,143
|
| 240
| 1,029
|
| 260
| 0,930
|
| 280
| 0,841
|
| 300
| 0,755
|
| 320
| 0,681
|
| 340
| 0,610
|
| 360
| 0,550
|
| 380
| 0,497
|
| 400
| 0,446
|
| 420
| 0,400
|
| 440
| 0,356
|
| 460
| 0,311
|
| 480
| 0,270
|
| 500
| 0,235
|
| 520
| 0,199
|
| 540
| 0,169
|
| 560
| 0,142
|
| 580
| 0,115
|
| 600
| 0,088
|
| 620
| 0,062
|
| 640
| 0,037
|
| 660
| 0,014
|
| 680
| 0
|
| t, ºС
| E, мВ
| kE, мВ/ ºС
|
| 45
| 1,331
| 0,06
| 55
| 1,943
| 0,06
| Таблица 3.
Результаты измерений для датчика ДТС 50М
Датчик
| τ, с
| R, Ом
| Значение R, Ом, приведенное к
t0 = 0 °С
| ∆τR, с
|
ДТС 50М
| 0
| 64,71
|
|
1120
| 20
| 64,15
|
| 40
| 63,53
|
| 60
| 62,97
|
| 80
| 62,42
|
| 100
| 61,91
|
| 120
| 61,41
|
| 140
| 60,98
|
| 160
| 60,63
|
| 180
| 60,24
|
| 200
| 59,95
|
| 220
| 59,65
|
| 240
| 59,36
|
| 260
| 59,10
|
| 280
| 58,84
|
| 300
| 58,64
|
| 320
| 58,39
|
| 340
| 58,18
|
| 360
| 57,98
|
| 380
| 57,82
|
| 400
| 57,69
|
| 420
| 57,54
|
| 440
| 57,42
|
| 460
| 57,31
|
| 480
| 57,21
|
| 500
| 57,10
|
| 520
| 57,02
|
| 540
| 56,92
|
| 560
| 56,82
|
| 580
| 56,76
|
| 600
| 56,66
|
| 620
| 56,58
|
| 640
| 56,45
|
| 660
| 56,40
|
| 680
| 56,33
|
| 700
| 56,29
|
| 720
| 56,23
|
| 740
| 56,18
|
| 760
| 56,13
|
| 780
| 56,10
|
| 800
| 56,07
|
| 820
| 56,02
|
| 840
| 55,98
|
| 860
| 55,94
|
| 880
| 55,92
|
| 900
| 55,90
|
| 920
| 55,87
|
| 940
| 55,86
|
| 960
| 55,83
|
| 980
| 55,81
|
| 1000
| 55,79
|
| 1020
| 55,78
|
| 1040
| 55,77
|
| 1060
| 55,77
|
| 1080
| 55,75
|
| 1100
| 55,74
|
| t, ºС
| R, Ом
| kR, Ом/ ºС
|
| 45
| 57,58
| 0,1
| 55
| 58,66
| 0,1
| Таблица 4
Результаты измерений для датчика ДТС Pt100
Датчик
|
τ, с
|
R, Ом
| Значение R, Ом, приведенное к
t0 = 0 °С
| ∆τR, с
| ДТС Pt100
| 0
| 127,35
|
| 1420
| 20
| 126,01
|
| 40
| 124,82
|
| 60
| 123,79
|
| 80
| 122,64
|
| 100
| 121,89
|
| 120
| 121,12
|
| 140
| 120,36
|
| 160
| 119,60
|
| 180
| 118,93
|
| 200
| 118,33
|
| 220
| 117,75
|
| 240
| 117,21
|
| 260
| 116,70
|
| 280
| 116,25
|
| 300
| 115,83
|
| 320
| 115,44
|
| 340
| 115,08
|
| 360
| 114,78
|
| 380
| 114,46
|
| 400
| 114,19
|
| 420
| 113,92
|
| 440
| 113,70
|
| 460
| 113,48
|
| 480
| 113,26
|
| 500
| 113,02
|
| 520
| 112,82
|
| 540
| 112,65
|
| 560
| 112,50
|
| 580
| 112,37
|
| 600
| 112,24
|
| 620
| 112,12
|
| 640
| 112,02
|
| 660
| 111,91
|
| 680
| 111,80
|
| 700
| 111,74
|
| 720
| 111,60
|
| 740
| 111,51
|
| 760
| 111,43
|
| 780
| 111,34
|
| 800
| 111,27
|
| 820
| 111,18
|
| 840
| 111,11
|
| 860
| 111,04
|
| 880
| 110,97
|
| 900
| 110,91
|
| 920
| 110,86
|
| 940
| 110,83
|
| 960
| 110,77
|
| 980
| 110,71
|
| 1000
| 110,66
|
| 1020
| 110,63
|
| 1040
| 110,59
|
| 1060
| 110,52
|
| 1080
| 110,49
|
| 1100
| 110,43
|
| 1120
| 110,39
|
| 1140
| 110,34
|
| 1160
| 110,31
|
| 1180
| 110,28
|
| 1200
| 110,25
|
| 1220
| 110,22
|
| 1240
| 110,18
|
| 1260
| 110,12
|
| 1280
| 110,09
|
| 1300
| 110,04
|
| 1320
| 110,02
|
| 1340
| 109,98
|
| 1360
| 109,96
|
| 1380
| 109,94
|
| 1400
| 109,93
|
| 1420
| 109,91
|
| t, ºС
| R, Ом
| kR, Ом/ ºС
|
| 45
| 113,23
| 0,84
| 55
| 121,65
| 0,84
| |