Измерение термо-э.д.с. термопар милливольтметрами

Милливольтметры в комплекте с термопарами находят широкое при­менение и практике измерения температур.

а) б) Рис.7. Рамка в магнитном поле (а). Схема соединения милливольтметра с термопарой (б)

Принцип действия милливольтметра основан на использовании силы взаимодействия между постоянным током, протекающим по обмотке по­движной рамки, и магнитным полем постоянного магнита (рис. 7 а).

Сила, действующая на каждую сторону рамки, согласно за­кону Био -Савара,

F= l nBI, (9)

где l - активная сторона одного витка;

В - магнитная индук­ция;

I - сила тока;

п - число витков.

Схема соединения милливольтметра с термопарой показана на рис. 7 б Напряжение на зажимах милливольтметра:

U'ав=Е_авЦ, to) — u_abR_BJJR_M, (10)

где E_AB{t, to) —термо-э.д.с. термопары;

R_BU — внешнее сопро­тивление, включая сопротивление термопары и добавочного ре­зистора R_y;

R_M — внутреннее сопротивление милливольтметра.

Таким образом, напряжение на зажимах милливольтметра всегда меньше термо-э.д.с. на значение падения напряжения во внешней цепи. В свою очередь, падение напряжения и_аь тем меньше, чем больше внутреннее сопротивление милливольтмет­ра. Поэтому для увеличения точности измерения термо-э.д.с. милливольтметры должны быть высокоомными с малым собственным потреблением мощности.

На стабильность показаний милливольтметра существенное влияние оказывает изменение температуры окружающей среды, приводящее к изменению тока в цепи прибора. Для уменьшения этого эффекта в цепь милливольтметра включают добавочное сопротивление R_y из манганина, температурный коэффициент электрического сопротивления которого равен нулю.

В зависимости от назначения милливольтметры подраздел­ются на переносные и стационарные классов точности: 0,5; 1,0; 1,5; 2,5. Класс точности и внутреннее сопротивление прибора указываются на его циферблате. Милливольтметры переносные выполняются как с градуировкой в мВ, так и с двойной градуировкой — в мВ и 0°С. Стационарные приборы, предназначенные для работы со стандартными термопарами, выпускаются со шкалой, градуированной в 0°С.

Стационарные милливольтметры МВУ6-41А, которыми оснащены лабораторные установки, включенные в практикум по термодинамике и теплопередаче, выпускаются классов точности 0,5 и 1,0. Они снабжены устройством К.Т-3, для автоматической компенсации изменения термо-э.д.с, вызванного отклонением температуры холодного спая от градуировочной, равной 0°С. Погрешность компенсации термо-э.д.с. с помощью блока К.Т-3 в диапазоне от 0 до 50°С для термопар ТХА и ТХК не превышает ±3°С.

Дата добавления: 2017-02-01