Statické charakteristiky teploměrů - textová verze

- - - - - -

Úkolem je zjistit (změřit, vyhodnotit, graficky vyjádřit) statické vlastnosti několika snímačů teploty (většinou odporové, jeden termoelektrický).

Garantem této úlohy je docent Volf. Jeho zadání je k dispozici v pdf formátu. Toto zadání si máte připravit (prostudovat, popřípadě opsat či si je můžete i vytisknout - samozřejmě stačí si do sešitu obkreslit patřičná schemata zapojení a připravit tabulky pro měření podle strany 4 bodu 2 tohoto návodu).

Pro případ technických problémů zapojil tutéž úlohu ještě jednou docent Jenčík. Využívá zde dvou přístrojů, jejichž popis je stejný, jako u dynamických vlastností teploměrů, naleznete jej zde. Materiály v pdf formátu pro tuto část úlohy naleznete zde.

Na začátku cvičení někteří studenti dostanou některou z následujících kontrolních otázek.

Problematika zabírá rozsáhlé partie skripta, naleznete je na stránkách (v závorce čísla podkapitol):
11 (právě jen tato stránka),
17 (1.5.2),
55-60 (4.5),
61-65 (4.6),
203-205 (příloha 4) - tedy stačí, když budete přibližně vědět (+/- 50%), jaké je napětí na termočlánku typu J (železo-měďnikl [dříve konstantan]) při maximálním rozdílu porovnávacích teplot cca 60^oC.

Pro představu nabízíme stručné vysvětlení problému, ze kterého vyplývá použitá metodika zjišťování statických vlastností, jak ji navrhl docent Jenčík.

Kdo namaluje do schematu kompenzační krabici zapojenou jen na jeden vývod termočlánku, dostane mínus bod (pro neznalost termínu "srovnávací spoje"). Naštěstí od posledních úprav zapojení se již kompenzační krabice nepoužívá.

Jako poslední nabízíme několik fotografií. Pokud jste si zapoměli opsat výrobní číslo měřicí ústředny, podívejte se zde.

Některé potřebné tabulky jsou na stránce senzorů teploty.

V zásadě lze podle této opravené metodiky měřit i pomocí měřicí ústředny. Nejjednodušší je prostě ignorovat počítač a údaje přímo opisovat z displeje ústředny. Postup je pak následující:

• na začátku měření zkontrolujeme skleněným teploměrem (se rtuťovým sloupcem), od jaké teploty můžeme začít
• pro každé měření pak nastavíme teplotu na termostatu, vyčkáme jejího dosažení (zhasne kontrolka na termostatu), a po ustálení teploty odečteme jednotlivé hodnoty.
• pokud ústředna nezobrazuje hodnoty, stiskneme tlačítko "mon". Pak ovládacím knoflíkem napravo (otočný) zvolíme příslušný kanál. 101 je termočlánek (zobrazovaný údaj je buď v mV, nebo přímo ve stupních), 102 je odporový teploměr Pt100 atd. Právě po přepnutí na kanál 102 sledujeme, zda se běham deseti vteřin hodnota nemění. Pokud ne, můžeme provést odečet hodnot.
• před zaznamenáním je třeba od hodnoty pro platinový odporový snímač odečíst hodnotu odporu vedení, která je 0,08 ohmu (změřeno), protože snímač je připojen dvojvodičově (obvyklé zapojení je třívodičové jako u úlohy s wheatsonovým můstkem, nebo s volnou smyčkou, nebo moderní čtyřvodičové, kdy jsou měřicí a napájecí přívody u snímače odděleny, jak uvidíme při měření tepla).
• Postupně nastavíme alespoň pět různých teplot. Vzhledem k potřebě určování citlivosti volíme první dvě a poslední dvě blíže u sebe (5-10 °C).
• po ukončení měření je třeba vypustit z termostatu vodu (pomocí hadice, která bývá nasazena na kohoutku), a napustit studenou. Podle našich instrukcí to má provést vyučující.

Ve zhodnocení měření zkuste uvážit, jaké další nepřesnosti vedou k případným neshodám při vyhodnocování. Chyba platinového snímače je asi 0,3% (skripta, str. 56), hodnoty jsou v tabulce, chyba skleněného teploměru je polovina dílku jeho stupnice. Údaje z termočlánků naleznete na stránce senzorů teploty, typ J.