Описание лабораторного стенда

Принципиальная схема измерения характеристик терморезистора приведена на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 – Принципиальная схема измерения характеристик терморезистора

На лабораторной панели для измерения терморезисторов размещены нагревательные элементы ЭН для получения необходимой температуры при испытании терморезистора, представляющий собой трубчатое проволочное сопротивление; мультиметры И1 и И2; схема измерения температурных характеристик ПТР; электронный измеритель температуры И1 и совмещенное с ним термореле Уt. Нагревательный элемент НЭ внутри содержит полую часть, в которую помещаются контрольные Rtk и испытуемый терморезис­торы Rt. Для измерения температуры имеется лабораторный автотрансфор­матор (ЛАТР). Контрольный терморезистор подключен к электронному измерителю температуры Иt. Имеются соответствующие источники нап­ряжения постоянного тока для питания электрических схем.

Термореле, рисунке 1.2, представляет собой операционный усилитель У, на вход которого включен терморезистор Rt. Электрическое напряжение Ut с терморезистора сравнивается с электрическим напряжением Uz на резисторе R3. Если напряжение Ut становится больше заданного напряжения Uz, тогда электронное реле, собранное на усилителе У, подает напряжение на светодиод Д. Таким образом, если температура в измеряемом объеме превышает заданную температуру, то загорается светодиод. Параллельно светодиоду можно включать электромеханическое реле или другое усилительное уст­ройство для включения и выключения исполнительных нагревательных элементов.

Рисунок 1.2 – Принципиальная схема термореле

Указания по выполнению работы

1. Ознакомиться с принципом действия и конструкцией термочувс­твительных элементов и лабораторной панелью.

Характеристики ПТР снимают при комнатной температуре t_K и при заданной преподавателем температуре t₁>t_K, напряжение на терморезисторе регулируют потенциометром R1.

2. Снять вольтамперную характеристику терморезистора. Вольтамперная характеристика терморезистора снимается по схеме на рисунке 1.1. Для сбора схемы необходимо постоянное напряжение +U источника питания подсоединить к точке 4 лабораторной панели, а общий провод источника питания - к точке 5. Переменное напряжение ЛАТРА необходимо подать к точкам 3 и 30, причем движок ЛАТРА (точка 6 панели питания) соединяется с точкой 3 лабораторной панели. Напряжение сети 220В (точки 7 и 8 панели питания) необходимо соединить соответственно с точкам 2 и 30 лаборатор­ной панели. ПТР помещают в нагревательный элемент НЭ, температуру в котором с помощью Латра поддерживают постоянной.

На вход ПТР подается различное напряжение и замеряется ток в нем. Вольтамперная характеристика ИГР на начальном участке прямолинейна (токи малы и нагрев ПТР незначителен). По мере так называемого саморазогрева сопротивление ПТР падает, вследствие чего ток резко возрастает.

Результаты опыта записывают в протокол испытаний. При использовании ПТР в качестве датчиков температуры рабочим участком являются линейная часть вольтамперной характеристики.

3. Снять температурную характеристику ПТР.

Электрическая схема для получения характеристики та же, что и для снятия вольтамперной характеристики. Напряжение питания терморе­зистора поддерживают неизменным (не более 12 В) при помощи потен­циометра R1.

Терморезистор помещают в нагревательное сопротивление НЭ, температура в котором измеряется электротермометром. Постепенно увеличивая температуру путем увеличения напряжения на НЭ латром, записывают в протокол испытаний показания электротермометра И1 и мультиметров. По этим данным определяют сопротивление ИГР. Для построения характеристики Rt=f(T) достаточно 5-8 опытных точек в интервале от Тк=20°С до Т < 60°С. При этом следует помнить, что записывать результаты испытаний можно только через 2-4 мин. после того, как установится заданная температура в термостате.

4. Составить схему термореле и определить параметры его срабатывания: температуру срабатывании и возврата. Студенту предлагается устано­вить температуру срабатывания термореле по указанию руководителя и проверить его работу, записав действительную температуру срабатывания и возврата термореле. Температура срабатывания по цифровому табло при нажатой кнопке на панели термореле.

Значения температур срабатывания и возврата термореле: t_cp= °C; t = °С.