5-лаборатория иши термоэлэктрик термометрларнинг ишлаш принципини ўрганиш

АВТОМАТИК ПОТЕНЦИОМЕТРНИНГ ЎЛЧАШ СХЕМАСИНИ ҲИСОБЛАШ. Кўп ҳолларда температурани стандарт термопаралар билан ўлчаш учун типавий ўлчаш схемали потенциометр танлаш мумкин. Ностандарт термопаралардан фойдаланганда ёки по­тенциометрнинг даражаланишини ўзгартириш зарурати туғилганда автоматик электрон потенциометрнинг ўлчаш схемасини ҳисоблаб чиқишга тўғри келади.

Потенциометрнинг ўлчаш схемасини температуранинг берилган бошланғич ва сўнгги қийматлари t_н ва t_к бўйича ҳисоблашда термопаранинг даражалаш характеристикасидан ТЭЮКлар Е_н ва Е_к нинг қийматлари топилади.

Юқориги ва пастки ўлчаш шохобчаларидаги токлар (6-расмга қаранг) реохорд ва резисторлардаги кучланиш тушувининг миқдори етарли бўлиши шартидан, шу билан бир вақтда резисторлар схемасининг сезиларли қизимаслиги шарти билан танланади. Одатда J₁ = 3 мА ва J₂ = 2 мА деб қабул қилинади.

ТЭЮК диапазони: Е=Е_к - Е_н . (21)

Сўнгра таянч (таққословчи) резисторнинг R_с қаршилигини ундаги кучланиш тушуви нормал элементнинг ЭЮК ига тенг бўлиши шартидан топамиз:

яъни (22)

бунда Е_нэ = 1,019В — нормал элемент ЭЮКи.

Балласт ва бошқариш резисторларининг таъминлаш манбаи занжиридаги қаршилиги қийматини мос равишда R_рт= 750 Ом ва R_рт=56 0м қабул қилинади. Шунтловчи резистор R_ш орқали уланган реохорд R_p нинг эквивалент қаршилиги R_э қуйидаги формула билан ифодаланади:

(23)

Эквивалент қаршилик берилган бўлса (90, 100, 300 Ом), R_ш осонгина ҳисобланади:

(24)

Реохорд занжирининг келтирилган қаршилиги R_п параллел уланган қаршиликлар R_р, R_ш ва R_к лардан тузилган бўлади. Шунинг учун J₁ ток оқаётган R_п қаршиликдаги кучланиш тушуви ўлчаш диапазонига (Е кучланиш тушувига; мое ке- лиши, яъни J₁ R_п = E бўлиши лозим, бундан

. (25)

Иккинчи томондан, реохорд занжири қаршилигининг келтирилган қийматини реохорднинг эквивалент қаршилиги R_Э ва шкала учи қаршилиги R_K лар орқали ифодалаш мумкин:

(26)

Энди (25) ва (26) формулаларнинг ўнг томонларини мос равишда тенглаштириб қуйидагини топамиз:

(27)

Резистор R_м ва R_н ларнинг қаршилиги бошланғич темпе­ратура (t_н) ўлчаганда ўлчаш схемасининг мувозанат шартидан топилади (реохорд сирпанғичи четки чап ҳолатда бўлади(6-расм). Ўлчаш схемасининг чап шохобчасида а ва b нуқталар орасида R_м ва R_н резисторлардаги кучланиш тушуви ТЭЮК билан компенсацияланади, яъни

(28)

Термопара эркин учлари температураси ўзгаришининг чегара қиймати 50°С дан ортмайди. Атроф-муҳит температу­раси ўзгаришининг шу диапазонида (28) тенглама қуйидаги кўринишни олади:

(29)

бунда эркин учлар температураси дан га кўтарилганда термопара ТЭЮКи нинг тушуви: ∆R_м — эркин уч­лар температураси дан гача ўзгарганда резистор қаршилиги R_м нинг орттирмаси. Мис резистор қаршилигининг орттирмаси:

(30)

бунда α — мис учун электр қаршиликнинг 4,26•10^—3K^—1 га тенг бўлган температура коэффициент.

Энди (28) дан (29) тенгламанинг чап ва ўнг томонлари­ни мос равишда айириб, J₂ ва ∆R ларга (22) ва (30) лардан фойдаланиб алмаштирсак, эркин учлар температураси = 0°Сга тенг бўлганда R_м қаршилик қуйидаги формуладан топилади:

(31)

Агар (29) тенгламани R_н га нисбатан, R_м = () + ∆R_м= R_м () эканини эътиборга олиб ечсак, қуйидаги муносабатни оламиз:

(32)

балласт резистор қаршилиги R_d ни ўлчаш схемаси ўнг шохобчаси мувозанати шартидан фойдаланиб топилади, яъни

(33)

Ушбу = Е_с ва тенгликлардан фойдаланиб, қуйидаги муносабагни топамиз:

(34)

Ўлчаш схемаси ИПС-148П типли стабиллашган манбадан таъминланади. U_cт=5В ўзгармас токнинг кучи I = 5mA бўлганда барқарор (стабиллашган) кучланиш бўлишини таъминлайди.

Агар термопара температура компенсациясини талаб этмаса, унда 5 Ом ли R_м қаршилик манганиндан тайёрланади.

Иш ток кучини чеклаш ва бошқариш учун балласт қаршиликлардан фойдаланилади: R_pm =750Ом ва Ом. Схеманинг кириш фильтрида R_ф =500 Ом қаршилик ва с_ф=30 мкФ ли конденсатор бўлади.

Назорат саволлари
1. Термоэлэктрик термометрларини ишлаш принципини тушунтиринг.

2. Термоэлектр материаллар ва термоэлектр ўзгарткичларни танлашда қўйиладиган талаблар ҳақида нималарни биласиз?

3. Милливольтметрларнинг ишлаш принципини тушунтиринг.

4. Потенциометрнинг ўлчаш усули ва ишлаш принципини тушунтиринг.