Измерение термоЭДС милливольтметром

Схема подключения милливольтметра к ТЭП и измерения термоЭДС милливольтметром представлена на рисунке 1.7.

Обозначения на схеме:

Rу – сопротивление уравнительной катушки;

Rp – сопротивление рамки;

Rд – сопротивление добавочной катушки;

Rм = Rp + Rд – внутреннее сопротивлениеmv;

Rвн = (R_AB+R_FD+ Rc+ Ry) – внешнее по отношению к зажимам а, b прибора сопротивление цепи.

Рисунок 1.7 – Схема измерения термоЭДС

милливольтметром (mv)

; .

Тогда измеряемое милливольтметром напряжение всегда меньше, чем э.д.с. в цепи на значение I∙Rвн, обусловленное протеканием во внешней цепи током.

Сведение к нулю I∙Rвн невозможно, т.к. принципиально невозможно непосредственное измерение э.д.с. милливольтметром.

Однако при соблюдении определенных условий, можно с некоторой погрешностью принять, что показания милливольтметра однозначно зависят от развиваемой в цепи термоЭДС

. (1.21)

Если Rм + Rвн = const, то между показаниямиφ и E_AB(t, t_o) будет однозначная зависимость, и шкалу милливольтметра можно было бы градуировать в градусах, соответствующих термоЭДС для данного термопреобразователя АВ.

Но Rм и Rвн изменяются от температуры окружающей среды, а значит, появляется погрешность измерения.

Покажем, как уменьшить эту погрешность.

. (1.22)

Получается: чем меньше Rвн/Rм по сравнению с единицей, тем в меньшей мере изменение этого отношения, вызванного, например, изменением температуры окружающей среды, сказывается на линейной зависимости между Uab и E_AB(t,t_o).

Отношение Rвн/Rм уменьшится за счет увеличения Rм = Rp + Rд. Так как Rp – медная проволока, то Rм можно увеличить только за счет увеличения Rд – манганиновая катушка. Однако значительное увеличение Rм приводит к уменьшению чувствительности S_U.

Rм, обычно, 100—500 Ом, а Rp/Rм ≤1/3, что значительно уменьшает температурный коэффициент прибора. Rвн стандартизировано 0,6—25 Ом, указывается на шкале милливольтметра.

Таким образом, использование градусной шкалы милливольтметра возможно, если градуировка ТЭП соответствует градуировке, указанной на шкале. При этом необходимо сопротивление внешней линии подогнать к Rвн, указанной на шкале, с помощью подгоночного сопротивления Rу.

Если шкала милливольтметра в mV, то она наносится без учета Rвн и показания милливольтметра равно Uab, тогда по известным Rвн и Rм определяют E_AB(t, t_o) – термоЭДС для ТЭП любой градуировки, тогда из таблиц определяют измеряемую температуру.

Промышленностью выполняются стационарные милливольтметры с градусной шкалой класса точности 0,5; 1,0; 1,5; 2,0. Переносные милливольтметры выполняются с градусной и милливольтовой шкалой классов точности 0,2; 0,5; 1,0.