Kierunek : Elektronika i Telekomunikacja
Studia inżynierskie
Pomiary temperatury
Celem ćwiczenia jest poznanie metod pomiaru temperatury przy użyciu różnych mierników z przetwornikami elektrycznymi.
2.Wprowadzenie:
Temperatura jest wielkością wyrażającą stan energetyczny ciała rozpatrywany w odniesieniu do zdolności przekazywania energii cieplnej innym ciałom. Temperatura jest pojęciem stosowanym do określenia stopnia nagrzewania ciała. Przy zetknięciu dwóch ciał następuje przekazywanie energii cieplnej przez ciało o wyższej temperaturze do ciała o niższej temperaturze, przy czym ciała te dążą do wyrównania temperatur.
Przyrząd do pomiaru temperatury metodą elektryczną składa się z przetwornika temperatury na wielkość elektryczną i z układu do pomiaru tej wielkości. Warunkiem poprawnego pomiaru temperatury jest wyrównanie temperatury przetwornika z temperaturą ośrodka.
Wyróżniamy następujące przetworniki elektryczne do pomiaru temperatury:
- przetwornik termoelektryczny – nazywany termoelementem, zbudowany jest z dwóch różnych materiałów (metale czyste, stopy, półprzewodniki) połączonych jednym końcem, tworzą spoinę pomiarową, przewody nazywają się termoelektrodami , a pozostałe końce spoinami odniesienia. Jeżeli pomiędzy spoiną pomiarową a spoinami odniesienia istnieje różnica temperatur, to między spoinami odniesienia pojawia się siła termoelektryczna zależna od różnicy temperatur i rodzaju zastosowanych materiałów;
- przetworniki rezystancyjne (metalowe) – działają na zasadzie zmiany rezystancji niektórych metali pod wpływem temperatury. Termometry metalowe charakteryzują się dużą stabilnością i powtarzalnością charakterystyk w czasie;
- termistory – są to przetworniki rezystancyjne półprzewodnikowe, ich zaletą jest duża czułość, zaś wadą nieliniowość charakterystyk i niestabilność w czasie;
3.Przebieg ćwiczenia:
W ćwiczeniu dokonano pomiaru 12 temperatur wody przy użyciu następujących przyrządów:
- termometru rezystancyjnego metalowego
- termometru rezystancyjnego półprzewodnikowego
- termoelementu
- elektronicznego miernika temperatury.
Wyniki pomiarów:
Pomiar
multimetr
/Termistor/
woltomierz
/Termopara/
Cyfrowy
termometr
Analogowy
[kW]
[mV]
[oC]
Powietrze
2,611
0,045
25
22,7
Woda : 1
2,921
0,151
22,8
20
2
1,753
0,722
29,8
29
3
1,345
0,814
37,2
35,5
4
1,034
1,095
44,3
43,5
5
0,912
1,125
48,6
47
6
0,756
1,395
53,2
51,5
7
0,695
1,551
55,5
54
8
0,543
1,912
60,6
59
9
0,422
2,211
67,2
65,5
10
0,418
2,234
70,1
67,5
11
0,359
2,352
ikea_92