2020-04-07
99
Лабораторный стенд (рис. 3.5) содержит:
щиток 1 электропитания стенда с автоматами;
калибратор «0 ºС», состоящий из пропорционально-интегрально-дифференцирующего (ПИД) регулятора 2, нагревателя 3, оснащенного полостями для установки датчиков температуры, и пульта управления 4 с кнопкой «Сеть» и тумблером;
калибратор «250 ºС», состоящий из пропорционально-интегрально-дифференцирующего (ПИД) регулятора 5, нагревателя 6, оснащенного полостями для установки датчиков температуры, и пульта управления 7 с кнопкой «Сеть» и тумблером;
двухканальный измеритель МИТ 2.05М 8 и панель 9 для подключения датчиков к первому и второму каналам измерителя;
ноутбук 10 и соединительный шнур 11.
При помощи термометра сопротивления типа ТС-Pt100 12 измеря-ется температура калибратора. Для снятия статической характеристики используется термопара типа ТП-L 13.
Стенд подключается к электрической сети с помощью вилки 14.
Рис. 3.5. Схема лабораторного стенда
Порядок выполнения работы:
1. C помощью вилки 14 (см. рис. 3.5) подключить стенд к электрической сети.
2. Автоматы щитка 1 электропитания стенда установить в положение «Вкл.».
3. Подключить ноутбук 10 к стенду при помощи шнура 11 и двух USB-кабелей и включить его.
4. Включить питание ПИД регулятора 5 калибратора «250 ºС» кнопкой «Сеть» на пульте управления 7 и установить при помощи кнопок на дисплее регулятора 5 значение уставки для калибратора «250 ºС», равное 250 ºС.
5. Включить ПИД регулятор 5 при помощи тумблера на пульте управления 7, начав тем самым разогрев.
6. Включить питание ПИД регулятора 2 кнопкой «Сеть» на пульте управления 4 и установить при помощи кнопок на дисплее регулятора 2 значение уставки для калибратора «0 ºС», равное 0 ºС.
7. Включить ПИД регулятор 2 при помощи тумблера на пульте управления 4, начав тем самым охлаждение калибратора «0 ºС».
8. Включить питание измерителя 8, удерживая 1–2 секунды кнопку включения на его панели 9.
9. Подключить термометр сопротивления ТС-Pt100 12 к входу «1» измерителя 8, соблюдая цвета вилок и гнезд.
10. Подключить термопару ТП-L 13 к входу «2» измерителя 8, соблюдая цвета вилок и гнезд.
11. Установить режимы измерителя 8. Для этого:
11.1. Запустить на ноутбуке 10 программу «МИТ 2.05.exe», ярлык которой находится на Рабочем столе. В случае если программа
не обнаружит подключенный измеритель, нажать значок «Обновить список доступных приборов».
11.2. Открыть «Настройки» и во вкладке «Каналы» настроить оба канала измерителя 8 в соответствии с подключенными датчиками и измеряемыми величинами:
канал 1: состояние – «Вкл.»;
тип измерения – ТС;
НСХ – Pt100;
канал 2: состояние – «Вкл.»;
тип измерения – мВ.
11.3. Передать эти настройки в измеритель 8 при помощи кнопки 
и закрыть окно.
12. Установить термометр сопротивления ТС-Pt100 12 в одну из полостей нагревателя 3 калибратора, а термопару ТП-L 13 – во вторую полость нагревателя 3 калибратора.
13. Включить мышкой режим «Считывание», после чего программа начнет считывание результатов измерений температуры и сопротивления и вывод графиков на экран.
14. Дождаться показаний температуры на экране ноутбука на за-данную температуру 0 ºС и перенести термометр сопротивления и термо-пар из калибратора «0 ºС» в полости нагревателя 6 калибратора «250 ºС».
15. Когда показания температуры на экране ноутбука достигнут значения 250 ºС, перенести термометр сопротивления и термопару из калибратора «250 ºС» в калибратор «0 ºС» для регистрации показаний при обратном ходе.
16. Сохранить результаты на ноутбуке в файл в виде таблицы Microsoft Excel (рис. 3.6).
Рис. 3.6. Способы сохранения данных
17. Отключить ПИД регулятор 5 калибратора «250 ºС» при помощи тумблера на пульте управления 7.
18. Отключить ПИД регулятор 2 калибратора «0 ºС» при помощи тумблера на пульте управления 4.
19. Используя графики с результатами эксперимента и справочные материалы, заполнить табл. 3.1.
20. Из таблицы (см. прил. 1) НСХ ТП-L определить номинальное значение выходного сигнала и занести в табл. 3.1.
Таблица 3.1
Результаты исследований статической характеристики
измерительного преобразователя
| Значение входного сигнала X, ºС | Значение выходного сигнала Y н = f н(X), мВ | Значение выходного сигнала Y р = f р(X), мВ | Абсолютная погрешность D, мВ | Вариа-ция W, мВ | |||
| Пря-мой ход | Обрат-ный Ход | Пря-мой ход | Обрат- ный ход | Пря-мой ход | Обрат- ный ход | ||
| 0 | 0 | ||||||
| 50 | 50 | ||||||
| 100 | 100 | ||||||
| 150 | 150 | ||||||
| 200 | 200 | ||||||
| 250 | 250 | ||||||
21. Отключить ПИД регулятор 2 калибратора «0 ºС» при помощи тумблера на пульте управления 4.
22. Отключить ноутбук 10 от лабораторного стенда, отсоединив шнур 11 и двух USB кабелей и выключить его.
23. Установить тумблеры на щитке 1 в положение «Выкл.», а вилку 14 отключить от электрической сети.
24. Построить график реальной функции преобразования, нанеся предварительно на график номинальную функцию преобразования.
25. По результатам исследований приписать измерительному пре-образователю абсолютную погрешность и вариацию.
26. Записать вывод.
Контрольные вопросы
1. Дать определение термина термоЭДС.
2. Объяснить принцип действия ТЭП.
3. Назвать условия возникновения термоЭДС.
4. Нарисовать и пояснить схему простейшего ТЭП.
5. Пояснить схему ТЭП с измерительным устройством.
6. Пояснить схему ТЭП с удлиняющими проводами.
7. Каким выражением описывается результирующая термоЭДС в контуре ТЭП?
8. Назвать материалы, наиболее широко применяемые при изготовлении термопар.
9. Описать типовую конструкцию ТЭП.
10. Для чего служит и из чего состоит защитная труба термопары?
11. Указать основные погрешности, свойственные ТЭП.
12. Дать определение: статическая характеристика.
13. Как выглядит статическая характеристика ТЭП?
14. Как определить абсолютную погрешность и вариацию?
15. Как определить значение выходного сигнала по номинальной функции преобразования?
