Похибка вимірювання температури термопарою

Вимірювання температури термопарою K

Для контролю було взято точний лабораторний ртутний термометр з діапазоном від 0C до 50C, крок 0,2C. Це і буде контрольна точка, відносно якої проведемо вимірювання температури термопари K — порівняння датчиків різних мультиметров.

Для дослідів зробимо невелику камеру з картонної коробки, закутану піною, в якій закрили всі термопари і ртутний термометр. Протягом години температура вирівнялася і стабілізувалася, а потім прийшов час порівняння показань:

  • ртутний 23,0C
  • AN8009 23,0C
  • 409B 21,0С
  • PC510a 23,0С
  • VC97 22,0C
  • MAX2000 23,0С
  • ТМ -902C 24,1C.

Виграв MAX2000, тому що показав точно 23,0C. Кожен мультиметр вимірював термопарою, яка поставлялася з ним від заводу.

Вимірювання високої температури термопарою

У подальших вимірах більше не можна було використовувати ртуть у зв’язку з високими температур, тому еталонної точкою став MAX2000.

Підготуємо нагрівальну плиту у вигляді перевернутого праски і перевіримо тепловізором розподіл температури, щоб правильно вибрати область вимірювання. Встановимо все термоелементи і притиснемо їх шматком жаростійкої піни зверху і вантажем. Все це для забезпечення рівних умов вимірювання для всіх термопар.

Перевірку робили в діапазоні температур до 160 градусів.

Результати вимірювань зведені в електронну таблицю, але було очевидно відразу, що TM-902C і Richmeters 409B не можуть забезпечити дуже високу точність (м’яко кажучи).

Під час вимірювань також відмічено, що термопара від Aneng володіє величезною тепловою інерцією і вимагає тривалого часу для стабілізації показань. Ось чому з ним довелося повторити серію вимірів, але на цей раз з іншого термопарою. У таблиці позначена як «AN8009 2». На графіку показана помилка вимірювання, виражена у відсотках по відношенню до еталонного мультиметра, тобто MAX2000.

Порівняння термопари з термістором

Тепер повертаємося до термістора NTC 10k з невідомим B і спробуємо з’ясувати, що з ним і як. При виконанні всіх операцій отримана наступна діаграма: Вертикальна вісь — логарифмічна шкала. Де напис «zm.» Це емпіричні дані (реальні виміри). Ось чому все виглядає так красиво лінійно. Виміри проводилися кожен 1 градус. Це червона лінія і теоретично розрахована B = 3984. Було куплено кілька подібних, потім виміряли їх теж.

Як бачите — теорія збіглася з практикою. Червона лінія збігається з сіркою, яка показує вимірювання купленого термистора з відомим B = 3984, але відрізняється від вимірювань термистора, купленого з B = 3988, або теоретичної кривої для B = 3430.

Ссылка на основную публикацию