Заказ работы

Заказать
Каталог тем
Каталог бесплатных ресурсов

Градуировка термопары с помощью вольтметра

ГРАДУИРОВКА ТЕРМОПАРЫ С ПОМОЩЬЮ ВОЛЬТМЕТРА1 ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Исследование зависимости электродвижущей силы термопары от раз-ности температур ее спаев.

2 БИБЛИОГРАФИЯ

1 Савельев И.В. Курс физики: Учеб. пособие для студентов втузов.- [В 3-х т.].- Т.3: Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твердого тела. Физика атомного ядра и элементарных частиц.- М.: Наука, 1989.- 301 с.

3 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕЕсли из двух различных металлов или полупроводников составить замкнутую цепь и места контактов (спаи) поддерживать при разных температурах, то в цепи возникает электрический ток. Его называют термотоком, а описанное выше устройство - термопарой. В термопаре происходит преобразование тепловой энергии в электрическую.Величина термоЭДС зависит от концентрации свободных электро-нов в образующих термопару металлах и от разности температур ее спаев. По классической теории электропроводности металлов термоЭДС термопары,                                   (1)где е - заряд электрона;      к - постоянная Больцмана;      n1, n2 - концентрация свободных электронов в каждой из                     ветвей термопары;     Т1 и Т2 - температуры спаев.Величина  называется постоянной термопары. Определение электродвижущей силы термопары с помощью вольтметра

Электродвижущую силу термопары можно измерять вольтметром, если его внутреннее сопротивление достаточно велико по сравнению с внутренним сопротивлением термопары. 

Составим электрическую цепь из источника тока (с электродвижу-щей силой Е и внутренним сопротивлением r) и вольтметра, внутреннее сопротивление которого RВ. Сопротивление подводящих проводов R. Согласно закону Ома  Е = Ir + IR + IRB,                                        (2)где                                                    UB = IRB                                                                 (3)- падение напряжения на внутреннем сопротивлении вольтметра.
Рисунок 1
При измерении ЭДС термопары вольтметром, подразумевается, что UB = Е,                            (4)т.е. допускается систематическая ошибка DЕС = I(R + r),                    (5)что в процентном отношении к измеряе-мой величине Е составляет          (6)Сопротивление ветвей термопары r и сопротивление подводящих проводов R - малы (~10-2 Ом). При внутреннем сопротивлении вольт-метра RB ~ 109 Ом систематическая ошибка оказывается незначи-тельной:dс = (10-2/109)?100 % = 10-9  %.                       (7)4 ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИПроградуировать термопару - означает получить зависимость ее термоЭДС Ex от разности температур спаев DT.В данной работе термоЭДС и разность температур спаев определяют с помощью одного и того же вольтметра.Для измерения разности температур спаев исследуемой термопары используют контрольную хромель-копелиевую термопару, градуировочная кривая которой задана графически и в виде таблицы.
Рисунок 2
Спаи контрольной А и ис-следуемой В термопар поме-щают в узкую и длинную печь, т. е. поддерживают при одина-ковой температуре Тx (рисунок 2).Концы термопар С и D вы-водят наружу и поддерживают при комнатной температуре Т1. С помощью переключателя П1П2 вольтметр можно под-ключать поочередно то к од-ной, то к другой термопаре.Измерив ЭДС контрольной термопары, по градуировочной кривой определяют разность температур DТ ее спаев, а следовательно, и спаев исследуемой термопары.5 ПРИБОРЫ И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ1 Стандартная (хромель-копелиевая) термопара.2 Двухполюсный переключатель.3 Электропечь.4 Исследуемая термопара.5 Вольтметр.6 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ1 Включить электропечь и нагреть ее до указанной на установке температуры. 2 Измерить вольтметром ЭДС Ех исследуемой термопары (переключа-тель в положении П2).3 Измерить ЭДС Е контрольной термопары (переключатель в положе-ние П1).4 Выключив печь из сети, провести попарные измерения Ех и Е по п.п. 2,3 через каждую минуту до тех пор, пока температура внутри печи не станет постоянной.5 По градуировочному графику хромель-копелиевой термопары опре-делить разности температур DТ = Т2 - Т1 для всех измеренных значений. Результаты занести в таблицу 1.

Таблица 1

№ опытаЕх, мВЕ, мВDТ, Кa , мВ/ К
1    
2    
3    
4    
5    
6    
.    
.    

7 По результатам измерений и вычислений построить график Ех=f(DТ).

8 Вычислить среднее значение постоянной термопары <a>.

9 Сделать выводы по работе.

7 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ1 Опишите известные методы измерения ЭДС, проанализируйте их достоинства и недостатки.2 Обоснуйте точность метода измерения ЭДС источника с помощью вольтметра.

3 Опишите устройство и назначение термопары.



Размер файла: 49.5 Кбайт
Тип файла: doc (Mime Type: application/msword)
Заказ курсовой диплома или диссертации.

Горячая Линия


Вход для партнеров