Обработкарезультатовизмерений

Посколькуразноститемпературмеждугорячимспаемтермопарыихолод-

нымпошкалеКельвинаиЦельсияодинаковы(ΔТ=Δt),тоформулу(14)можнозаписатьследующим образом:

E_12t_горt_хол,

(15)

гдеα₁₂–коэффициенттермоЭДСтермопары;

t_гориt_хол– температура соответственно холодного и горячего спая, выраженнаявградусахЦельсия.

Если температура холодного спая термопары не изменяется (t_хол= const иравна температуре окружающей среды около 20 ºС), то из выражения (15) следуетлинейная зависимость термоЭДСEот температурыtгорячего спая (t_горзаменяет-ся наt):

^{Et12t12tхол,}

(16)

где^₁₂^t_хол

• постояннаявеличина.

График зависимости термоЭДСEоттемпературыtгорячегоспаяимеетвидпрямой,угловойкоэффициенткоторой(тангенс угла φ наклона прямой к оси абс-циссOt)численноравенкоэффициенту

термоЭДСα₁₂(рис.9).

Длявычисленияα₁₂термопарсначала ^O

строятсяграфикизависимоститермоЭДСE

t₁ t₂ ^t

Рис.9

от температурыtгорячего спая для хромель – копелевой термопарыE_хк(t) и хро-мель– алюмелевойE_ха(t)поданным табл.1.

Построение графиков можновыполнить какна миллиметровой бумаге, такивприложенииMicrosoftExсel.

При построении графиков на миллиметровой бумаге необходимоучесть,что экспериментальные данные содержат определенную погрешность, поэтому неследует экспериментальные точки соединять кривой или ломаной линией, а надопровестиПРЯМУЮ, проходящую максимально близко ко всем точкам. Затем наэтойпрямойвыбираютсядветочки1и2(см.рис.9)иопределяютсяихкоординаты(значенияt₁,t₂,E₁иE₂).ТогдакоэффициенттермоЭДСтермопарыα₁₂вычисляетсякак:

_{ }E_2E_1.

(17)

¹² tt

2 1

ПрипостроенииграфиковвприложенииMicrosoftExсelнеобходимо:

1. В документ Microsoft Exсel ввести экспериментальные данные табл. 1 ввиде столбцов дляtиE. Для значений термоЭДС выбрать формат числаЭкспо-ненциальный.

2. Выделить курсором столбцы данных ина вкладкеВставкав группеДиаграммыщелкнуть диаграмму типаТочечнаяи выбрать подтипТочечная смаркерами(безсоединительныхлиний).

3. Щелкнутьвлюбомместедиаграммы.Воткрывшейсяприэтомпанели

РаботасдиаграммамиперейтинавкладкуМакет.

4. В группеАнализнажать кнопкуЛиния трендаи выбрать пунктДо-полнительныепараметрылиниитренда.

5. ВоткрывшемсяменювыбратьЛинейнаяипоказыватьуравнениенадиаграмме.

6. На диаграмму добавить ееназваниеи названияосей.

Вэтомслучаекоэффициенттер-моЭДСα₁₂определяетсяизуравнениялинии тренда как угловой коэффициент.Вкачествепримера:коэффициент тер-моЭДС термопары, для которой графикзависимостиE(t) изображен на рис. 10,равен:

α₁₂=4,9·10^–5В/К=49 мкВ/К.

Задание

Рис.10

1. Изучитьлабораторнуюустановкуиметодикуизмерений.

2. Подключитьлабораторнуюустановкуксети220В.

3. Следуя указаниям в подразделе «Подготовка лабораторной установкикработеиметодикаизмерений»,измеритьтермоЭДСEтермопархромель – копель (К) и хромель – алюмель (L) в зависимости от температурыtго-рячегоспая.

4. Результатыизмеренийвнестивтабл.1.

5. На источнике питания Б5-84 рукоятки регуляторов напряжения («грубо»и«точно»)итока(«грубо»и«точно»)перевестивкрайнеелевоеположение.

6. Выключитьтумблер«Сеть»источникапитанияБ5-84,измерителя-регуляторатемпературы ТРМ-1ивольтметраВ7-40/4.

7. Отключитьлабораторнуюустановкуотсети220 В.

8. Следуя указаниям раздела «ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕ-НИЙ» построить графики зависимости термоЭДСEот температурыtгорячегоспаядляхромель–копелевой термопарыE_хк(t) ихромель–алюмелевойE_ха(t).

9. Следуя указаниям раздела «ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕ-НИЙ»определитькоэффициентытермоЭДСхромель–копелевойтермопарыα_хки хромель – алюмелевой α_ха. Сравнить полученный результат с табличными зна-чениями.