Pomiar temperatury - ćwiczenie

Nasza ocena:

3
Pobrań: 126
Wyświetleń: 1792
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Pomiar temperatury - ćwiczenie  - strona 1 Pomiar temperatury - ćwiczenie  - strona 2 Pomiar temperatury - ćwiczenie  - strona 3

Fragment notatki:

Laboratorium chemii
Pomiary temperatury
5/05/2008
1. Wstęp
Temperatura jest wielkością fizyczną, której dokładny pomiar jest niezmiernie istotny w
wielu dziedzinach nauki i techniki. Klasyczny pomiar termometrem cieczowym jest dość
dokładnym pomiarem, jednak przy dzisiejszym stanie techniki, praktycznie moŜe zostać
wyeliminowany ze współczesnych laboratoriów. Dziś bowiem metod dokładnego pomiaru
temperatury jest wystarczająco duŜo, a co więcej pozwalają na wykorzystanie sygnału
uzyskiwanego z czujnika temperatury jako informacji dla układów regulacyjnych bądź
rejestracyjnych, co w przypadku termometrów cieczowych jest niemoŜliwe.
KaŜde urządzenie słuŜące pomiarom temperatury, działa na zasadzie przekształcania
wartości temperatury na inną proporcjonalną do niej wielkość fizyczną. W przypadku
termometrów rtęciowych jest to efekt zmiany gęstości cieczy (np.: rtęci) w efekcie jej
podgrzewania lub ochładzania przez umieszczenie w pewnej temperaturze.
W ćwiczeniu zostaną zaprezentowane współcześnie uŜywane czujniki temperatury.
Wykorzystuje się w nich proporcję zmiany wielkości fizycznych, które łatwo moŜna
rejestrować przy wykorzystaniu układów elektronicznych. Będą to termopary wytwarzające
sygnał napięciowy, układ scalony LM35 – wytwarzający sygnał napięciowy ale o innym
sposobie generacji sygnału, Pt100 – rezystory zmieniające wartość oporu elektrycznego wraz
z temperaturą, oraz współczesne, bardzo popularnie uŜywany układ Ds1820, przekształcające
pomiar temperatury na wartość cyfrową i przesyłające go w tej postaci do układu
elektronicznego.
2. Sygnał napięciowy – termopara.
Działanie czujników temperatury jako źródeł napięciowych, zostanie zbadane na
przykładzie trzech czujników temperatury: termopary, diody półprzewodnikowej, oraz układu
scalonego LM35. Wytwarzanie sygnału napięciowego w czujnikach związane jest z pewnymi
zjawiskami fizycznymi, które zostaną kolejno omówione.
Termopary zwane teŜ termoelementami, generują napięcie dzięki umieszczeniu końców
elementu w róŜnych temperaturach. Wytwarzane przez nie napięcie nie nadaje się do zasilania
urządzeń elektronicznych, natomiast świetnie sprawdza się w zastosowaniu do pomiaru
temperatury. Historycznie zjawiska fizyczne na podstawie których pracują termopary
pierwszy odkrył T. Seebeck. Przeprowadził on doświadczenie, w którym, w zamkniętym
obwodzie elektrycznym, wykonanym z dwóch róŜnych metali, z których kaŜdy umieszczony
został w innej temperaturze popłynął prąd elektryczny. Przedstawiono to na rysunku 1.
Zjawisko powstaje dzięki róŜnej koncentracji elektronów w kaŜdym z nagrzewanych metali,
co powoduje powstanie róŜnicy potencjałów na złączu metali, a w sytuacji zamkniętego
obwodu – przepływ prądu elektrycznego. Termopary są niezwykle uŜyteczne w pomiarach
temperatury, chociaŜ znane są juŜ praktycznie ponad 100 lat. Ich główną zaletą jest bardzo
szeroki zakres pomiaru temperatur, nawet do 1000 ˚C. Poziomy wytwarzanych sygnałów są
jednak bardzo niewielkie. Sygnały wyjściowe termopar, ... zobacz całą notatkę



Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz