第三节电阻温度计及二次仪表
一.填空题
1.标准铂电阻温度计结构包含感温元件(电阻体)、内外引线、保护管和接线排叉等四部分。
2.工业用热电阻结构通常由感温元件(电阻体)、内引线、保护管和接线盒组成。
5.工业铂热电阻R(0℃)=100Ω或10Ω。
6.工业铜热电阻R(0℃)=100Ω或50Ω。
7.检定工业用热电阻时,通常检定0℃电阻值R(℃)和100℃电阻值R(100℃),然后求出电阻比R(100℃)/R(0℃),确定其是否符合技术要求。
8.铂电阻温度计特点是正确度高、稳定性好和性能可靠。
9.工业铂热电阻使用温度范围为(-200~850)℃;铜热电阻使用范围为(-50~150)℃。
10.检定工业用热电阻元件时,插入介质中深度应大于300mm,经过电流不应大于1mA。
11.测温电桥基础工作原理是双电桥线路,测量工业用热电阻阻值时流过热电阻电流不应大于1mA。
12.检定工业用热电阻元件时,用来测量电阻值仪器有测温电桥或电位差计。
13.工业铂热电阻R(100℃)/R(0℃)=1.3850±0.0006[A级]、R(100℃)/R(0℃)=1.3850±0.0012[B级]。14.工业铜热电阻R(100℃)/R(0℃)=1.4280±0.0020。
15.工业用热电阻实测电阻比R(100℃)/R(0℃)对标称电阻比R′(100℃)/R′(0℃)许可偏差△﹝R(100℃)/R(0℃)﹞对A级铂热电阻为±0.0006;对B级铂热电阻为±0.0012;对铜热电阻为±0.0020。
16.检定工业用热电阻,测量R(100℃)时水沸点槽或油恒温槽温度偏离100℃之值应小于2℃,每10min槽温改变不应超出0.04℃。
17.工业铂、铜热电阻R(0℃)测量时,插入冰点槽内热电阻周围冰层厚度应大于30mm,充足稳定30min后方可读数。
18.检定工业热电阻标准器是二等标准铂电阻温度计,检定铜热电阻也可采取二等标准水银温度计作标准器。
19.检定工业热电阻时,对于本身不含有恒温条件电测设备和标准电阻工作环境温度应为(20±2)℃。若室温达不到要求值,则电测设备示值应予修正,标准电阻应采取证书上给出实际电阻值。
20.工业铂热电阻分度号为Pt100、Pt10,工业铜热电阻分度号为CU100、CU50。
21.工业用铂热电阻引出线材料,测高温时用银丝,测低温时用铜丝,铜热电阻用镀银铜丝。
34.标准电阻四个端钮,较粗二个是电流端钮,较细二个是电压端钮。
35.标准铂电阻温度计采取四线制接法关键优点是消除引线电阻影响。
36.热电阻元件绕制应采取双线并绕制,这么经过两线圈电流方向相反,磁通也相反,从而可消除电感影响和提升抗干扰能力。
37.工业上使用较普遍电阻温度计有铂电阻温度计、铜电阻温度计和热敏电阻温度计。
39.动圈式温度指示仪表,指针偏转角度和流过动圈电流成正成,其满量程电流通常为(60~100)μA。40.动圈仪表当其动圈受到偏转力矩作用同时,也受到一个反作用力矩作用,这个力矩是由动圈支承系统产生。XC系列动圈仪表是采取张丝支承系统。
41.当顺时针调整动圈指示仪表中磁分流片时,经过磁分流片磁通量增加,仪表示值减小。
42.配热电阻动圈式温度巡测仪表测温系统由热电阻、外线路电阻、切换开关和动圈仪表等部分组成。43.XC系列动圈仪表测量机构关键由动圈和指针、磁路系统、支承系统及串联、并联电阻和温度赔偿电阻等组成。
44.动圈指示仪表张丝,除产生反作用力矩和起支承作用外,还起着导电作用。
45.为了降低动圈仪表因动圈电阻受环境温度改变而改变给测温带来误差,在动圈温度仪表中,采取了温度赔偿电阻。
46.配热电阻用动圈仪表基础误差应以电阻值表示,其许可基础误差表示式是ΔR允=±K(R终-R始)% , 单位为
欧姆。
47.规程中要求,检定配热电阻用动圈仪表标准器是直流电阻箱。它基础误差应小于被检表许可基础误差1/5。48.检定配热电阻用动圈仪表时环境温度应为(20±5)℃。相对湿度为(45~75)%。
49.XC系列张丝支承动圈仪表自正常工作位置向任何方向倾斜5°,其下限值改变及量程改变均不应超出仪表许可基础误差绝对值。
50.配热电阻用动圈仪表,通常外线路电阻为3个5Ω电阻,其阻值应正确到0.2Ω。
51.含有供电电源动圈指示仪表,检定时一定要在通电情况下进行,不然示值将偏高。
52.配热电阻用动圈仪表采取三线制接法,是指从热电阻上接出三根相同材料,相同阻值外线路电阻。这么当环境温度改变时,引发阻值改变是相同,可降低因导线电阻改变而引发测量误差。
53.自动平衡电桥分为直流电桥和交流电桥,直流电桥电源电压为1V,交流电桥电源电压为6.3V。直流电桥上支路工作电流(即流过热电阻电流)要求为1mA。
54.检定自动平衡电桥标准器是直流电阻箱。示值基础误差检定,应在标尺主(粗)分度线上进行,但不少于5个点。55.自动平衡电桥和热电阻连接时采取三线制接法,通常外接电阻(包含连接导线电阻)是2×2.5Ω,其阻值偏差应不超出±0.05Ω。
56.热电阻和自动平衡电桥配套测温时,若热电阻开路,则仪表指示应为最大,并使电桥处于不平衡状态。
二.选择题
1.判定下列各条中,哪些是正确A、B、C。
A.工业铂、铜热电阻温度计是利用金属电阻值随温度改变而改变特征,经过电测仪表测量其电阻值,达成测量温度目标;
B.为了使热电阻在使用时无电感存在,热电阻均采取双线并排绕制法制做;
C.铂电阻特点是精度高,稳定性好,性能可靠,这是因为铂在氧化性介质中,甚至在高温下物理化学性质全部很稳定;
D.和热电偶相比,热电阻能检测更高温度。
2.制作热电阻材料必需满足一定技术要求,判定下列各条中哪些是正确A、C、D。
A.大电阻温度系数;
B.要求有较小电阻率;
C.稳定物理化学性质和良好复现性;
D.电阻值和温度之间有近似线性函数关系;
3.铂电阻温度计电阻值和温度间函数关系,在(0-419.527)℃温度范围内,国际温标采取下述哪个公式计算B。
A.Rt=Ro(1+dt)
B.W(t)=Wr(t)+a8[W(t)-1]+b8[W(t)-1]2
C.W(t)=1+At+Bt2
D.Rt=RO[1+At+Bt2+C(t-100)t3]
4.下列多个电阻温度计中,哪一个电阻温度系数最大C。
A.铂电阻温度计 B.铜电阻温度计C.热敏电阻温度计 D.铁电阻温度计5.配热电阻动圈仪表现场安装时,用三线制接法关键优点是B。
A.抵消线路电阻影响;
B.降低环境温度改变引发线路电阻改变对测量结果影响;C.降低接触电阻;
6.下面是相关热电阻接线多个方法,哪些叙述是正确A、B。
A.热电阻二线制接法是两根铜连接导线均接在同一个桥臂内,这么当环境温度改变时,肯定会使仪表测量误差增
大;
B.热电阻三线制法是将电阻体两根铜连接导线分别接于电桥两个桥臂中,并将另一根铜连接导线接入桥路供电回路中,这么当环境温度改变时,导线电阻改变对桥路输出影响不大,但多了一根导线,增加了调整困难;C.对于配热电阻XC系列动圈仪表,现场安装时首先应考虑采取二线制接法。
15.用测温电桥测量铂电阻温度计时,流过温度计电流应小于B。
A.0.5mA B.1mA C.10mA D.5mA
22.工业铜热电阻电阻比值R(100℃)/R(0℃)数值应取到小数点后B。
A.第二位 B.第四位C.第三位 D.第五位
25.工业用铂热电阻在100℃和0℃时标称电阻比值R′(100℃)/R′(0℃)应为A。
A.1.3850 B.1.3910 C.1.4275
26.工业用铜热电阻在100℃和0℃时标称电阻比值R′(100℃)/R′(0℃)应为 B。
A.1.4285 B.1.4280 C.1.4275
27.工业用铜热电阻在100℃和0℃时电阻比为R′(100℃)/R′(0℃),其标称电阻比R′(100℃)/R′(0℃)许可偏差为 B 。
A.±0.0015 B.±0.0020 C.±0.0025
28.工业用铂热电阻(A级)100℃和0℃电阻比R(100℃)/R(0℃)对标称电阻比R′(100℃)/R′(0℃)许可偏差为 A 。
A.±0.0006 B.±0.0010 C.±0.0012
29.工业用铂热电阻(B级)在100℃和0℃时电阻比R(100℃)/R(0℃)对标称电阻比R′(100℃)/R′(0℃)许可偏差为 C 。
A.±0.0006 B.±0.0010 C.±0.0012
30.工业用铂热电阻感温元件和保护套管之间和多支感温元件之间绝缘电阻应大于 A MΩ。
A.100 B.50 C.20
31.工业用铜热电阻感温元件和保护套管之间和多支感温元件之间绝缘电阻应大于 C MΩ。
A.100 B.50 C.20
32.检定工业热电阻时,对于保护管可拆卸热电阻,应采取 A 方法置于检定槽中。
并用脱脂棉堵塞管口,然后插入检定槽中,其插入深度不应A.热电阻从内衬管和保护管中取出,置于玻璃试管中,
少于300mm;
B.热电阻连同保护管直接插入检定槽中,其插入深度不应少于300mm;C.热电阻从内衬管和保护管中取出,置于玻璃试管中,然后插入检定槽中;33.检定工业热电阻时,水沸点槽各测量插孔间最大温差不应大于 A 。
A.0.01℃ B.0.02℃ C.0.03℃
34.检定工业热电阻用油恒温槽工作区域内垂直温差和水平温差应分别小于C。
A.0.01℃和0.02℃ B.0.015℃和0.02℃ C.0.02℃和0.01℃
35.测定保护管可拆卸工业铂电阻温度计R(0℃)时,应将被测定热电阻从内衬管和保护管中取出,置于玻璃试管中,并用脱脂棉堵塞管口,然后再将其插入冰点槽中,试管插入深度应不少于 B 。
A.250mm B.300mm C.350mm
36.标准铂电阻温度计电阻和温度关系表示式用W(t)和t关系替换Rt和t关系式,其优点是 C 。
A.可消除一些随机误差;
B.可提升计算精度;
C.可降低一些系统误差;
D.可消除粗大误差;
时,水沸点槽或油恒槽温度偏离100℃之值和每10min槽内温度改变应分37.测定工业用热电阻温度计R(100℃)
别不超出 A 。
A.±2℃和0.04℃ B.±1℃和0.01℃
C.±1.5℃和0.015℃ D.±1℃和0.02℃
38.用直流测温电桥测量电阻温度计电阻值时,用换接引线测量法测量关键目标是 B 。
A.降低或消除杂散热电势带来误差;
B.降低或消除引线电阻带来误差;
C.降低环境温度改变所引发误差;
41.测温电桥QJ18a(0.02级)确保正确度温度为(20±2)℃,假如使用时环境度为(12~28)℃,则可能带来温度附加误差为 B %。
A.≤0.01 B.≤0.02 C.≤0.03
42.用相同R(0℃)不一样R(100℃)/R(0℃)三支工业铂电阻温度计配统一分度温度二次仪表来测温,试问哪一支铂电阻测温正确度高 B 。
A.R(100℃)/R(0℃)=1.3925
B.R(100℃)/R(0℃)=1.3852
C.R(100℃)/R(0℃)=1.3865
43.下面多个电阻温度计中,哪种温度计正确度最高 D 。
A.铁电阻温度计
B.铜电阻温度计
C.镍电阻温度计
D.铂电阻温度计
44.检定三线制热电阻,用直流电位差计测定电阻值时须采取两次换线测量方法,其目标是 B 。
A.减小环境温度改变所引发误差;
B.消除内引线电阻影响;
C.降低外界干扰带来误差;
D.降低电位差计本身误差;
45.用电阻温度计测量温度时,二次仪表指示值超出上限值,检验后确定二次仪表正常,则故障原因是 A 。
A.热电阻或线路中有断路;
B.热电阻元件短路;
C.热电阻保护管内有积水;
46.电阻温度计指示值比实际值低或指示值不稳定可能原因是A、B、C。
A.热电阻丝间短路或接地;
B.热电阻保护管内有积水;
C.接线盒处积灰或铁屑;
47.下图所表示是配热电阻动圈仪表现场安装实例。首先采取是图 B 。(图中①是电源负端,a、b是热电阻连接点)。
48.仪表在敷设线路时,检测元件信号线如遇动力电源线,二者应 B 。
A.平行布线 B.交叉布线 C.任意走线
49.测温传感器和显示仪表配套连接时,其外线路电阻应符合一定要求,显示仪表常带有不一样数目标调整电阻,下列几条中A、B、D条说法不妥。
A.热电阻和电子自动平衡电桥连接时,对连接导线电阻值没有严格要求;
B.配热电阻XC系列动圈仪表带有一个调整电阻,外线路电阻要求值是(5±0.1)Ω;
C.配热电阻自动平衡电桥带有三只调整电阻,外线路电阻要求值是(2.5±0.05)Ω;
D.配热电阻XC系列动圈仪表(三线制连接)带有三只调整电阻,外线路电阻要求值是(5±0.05)Ω;52.采取电位差计测定铂电阻温度计时,被测电阻温度计电阻值按 C 式计算。
A.Rx=(Un/Ux)×Rn B.Rx=Un/(Rn×Ux)
C.Rx=(Ux/Un)×Rn D.Rx=(Ux/Un)×Un
53.判定下列各条,哪条是正确A、B。
A.配热电阻XC系列动圈仪表,测量电路是一个不平衡电桥;
B.配热电阻XC系列动圈仪表,应调整桥路电阻使其电气零点和机械零点相重合;
C.XC系列动圈仪表中,张丝仅仅起到产生反作用力矩和支承动圈作用;
55.对于张丝支承配热电阻动圈仪表自正常工作位置向任何方向倾斜5°时,其示值改变不应超出仪表 B 。
A.许可基础误差二分之一
B.许可基础误差绝对值
C.许可基础误差绝对值二分之一
56.配热电阻动圈仪表,其回程误差对于张丝支承仪表不应超出 C 。
A.许可基础误差二分之一
B.许可基础误差绝对值
C.许基础误差绝对值二分之一
57.动圈仪表在复校平衡时,假如表向左倾,指针向左偏;表向后倾时,指针还是向左偏,判定其属于下述哪种情况 A 。
A.右锤轻 B.左锤轻 C.左右锤全部轻
58.动圈指示仪表磁分路片顺时针方向调整时,空气隙中磁感应强度将 B 。
A.增强 B.降低 C.无影响
59.配热电阻动圈仪表,在测量某一温度时,电阻体断路后仪表指针将 A 。
A.跳向最大 B.跳向最小 C.在断路前位置处60.判定下列各条,哪条是正确 D 。
A.自动平衡式电子电位差计和自动平衡式电桥测量桥路是完全一样;
B.自动平衡式直流电桥和自动平衡式交流电桥区分仅在于电桥一个是直流电源供电,另一个是交流电源供电;C.自动平衡式直流电桥和自动平衡式交流电桥使用晶体管放大器是完全一样;
D.自动平衡式交流电桥所配用晶体管放大器不需采取变流级。
61.判定下列各条,哪条是正确 B 。
A.自动平衡式电子电位差计指示稳定(电压平衡)时,即放大器没有输入信号时,其电桥线路处于平衡状态;B.自动平衡式电桥指示稳定时,即放大器没有输入信号时,其电桥处于平衡状态;
C.自动平衡式电桥指示稳定时,即放大器没有输入信号时,其电桥处于不平衡状态;
62.可逆电动机是自动平衡式显示仪表随动系统实施元件,下列各条中,哪条是不正确 B 。
A.可逆电动机能够向正反两个方向旋转,其转向取决于放大器输出控制电压极性;B.可逆电动机驱动滑动触点,以维持测量系统平衡,而带动指针和统计笔需同时电机完成;C.可逆电动机控制绕组上并联电容,关键是滤去高次谐波,消除干扰;
D.放大器输出电压相位和电源电压相位相同或相反时,可逆电动机输出力矩最大;63.XQ系列自动平衡电桥指示回程误差不应超出仪表 C 。
A.许可指示基础误差;
B.许可指示基础误差绝对值;
C.许可指示基础误差绝对值二分之一;
64.自动平衡电桥指示基础误差检定,应在标尺粗分度线上进行,但不少于B个点。
A.4 B.5 C.6
65.判定下列各条,哪些是错误 A 。
A.因为测温电桥是双电桥线路,所以也能够用一般双电桥测量标准铂电阻温度计;B.不能用一般双电桥测量标准铂电阻温度计;
C.测量标准铂电阻温度计必需用测温电桥;
三.问答和计算题
1.简述热电阻测温原理和结构?
答:绝大多数金属电阻值随温度升高而增加,半导体电阻值则随温度升高而降低。热电阻就是基于这个电阻值和温度呈一定函数关系特征制成感温元件,常见来测量温度。
热电阻结构通常由电阻体、骨架、 绝缘体套管、 内引线、 保护管、 接线座(或接线柱、接线盒)等组成。2.电阻温度计测温原理和铂电阻温度计测温优缺点是什么?
答:电阻温度计测温原理是基于金属导体或半导体电阻值伴随温度改变而改变特征来测量温度。当被测介质温度发生改变时,温度计电阻值也对应改变。从而测定介质温度。
铂电阻温度计测温优点是:测温精度高、稳定性好、 测温范围广,便于远距离测量、控制和统计等。 缺点是:热惯性较大,难以测量点温度和瞬变温度。
3.对制造电阻温度计感温元件金属材料有哪些要求?
答:对制造电阻温度计感温元件材料关键要求有:(1)电阻温度系数要大;(2)电阻值和温度改变关系应尽可能呈线性关系。这么可减小内插方程计算误差;(3)电阻率要大,电阻率大则绕在骨架上电阻丝就短,电阻体也就小,热惯性和热容量就小,测温速度快,测温正确度就高;(4)金属物理、化学性能要稳定;(5)金属要有较高复现性,以达成交换目标。
4.铂热电阻引出线除二线制外,还采取三线制和四线制,其目标是什么?
答:铂热电阻采取三线制目标是为了降低热电阻和测量仪表(测量桥路)之间连接导线电阻影响,和导线电阻随环境温度改变而改变所带来测量误差。采取四线制测量能够消除连接导线电阻影响。
5.简述水三相点瓶冻制方法?
答:冻制水三相点之前,应先用洁净棉布(花)将水三相点瓶内插管(阱)中水分及杂物擦净,并用洁净脱脂将内 将水三相点瓶放入冰瓶(冰箱)中预冷约二小时。然后将水三相点瓶取出并用洁净脱脂棉再次将其插管口塞住。
内插管擦洁净,就能够开始冻制。冻制时,向内插管中不停地加入液氮(或干冰),直至内插管周围冻成一层厚度约为10mm均匀冰套,然后将其放入水三相点保温容器中,放置二十四小时以后,方可使用。使用前应用稍高于0
℃水注入内插管,使紧贴内插管外表面冰层溶化(内融),形成第二个冰水交界面。此时若给水三相点瓶一个小旋转冲量,冰套应能绕着内插管中心自由地转动。
10.检定工业热电阻时应在什么条件下进行?
答:检定工业热电阻条件为:
(1)电测设备工作环境温度为:(20±2)℃;
(2)电测设备示值应给予修正(采取证书值修正);
(3)对保护管可拆卸热电阻,应将其从保护管中取出并放入玻璃试管中(检定温度高于400℃时用石英试管),试管内径应和感温元件相适应,为预防试管内外空气对流,管口应用脱脂棉(或耐温材料)塞紧,试管插入介质中深度不应少于300mm。对不可拆卸热电阻可直接插入介质中;
(4)检定时经过热电阻电流应小于1mA;
(5)进行100℃点检定时,恒温槽温度偏离100℃之值应小于2℃,每10分钟温度改变值应小于0.04℃。11.绘出用电位差计检定工业热电阻原理接线图,并列出电阻值计算公式。
答:下图为用电位差计测量热电阻电阻值接线示意图。
图中标准电阻Rn、标准电阻温度计Rs、被检热电阻Rx相互串联在同一电路中,测量时流过它们电流相同,均为1mA。用电位差计分别测得Rn、Rs、Rx上电压降Un、Us、Ux及依据标准电阻Rn阻值,按下式可算出标准电阻温度计和被检热电阻电阻值Rs、Rx:
Rx(或Rs)=[Ux(或Us)/Un]×Rn
式中:RS、RX—分别表示标准电阻温度计和被检热电阻电阻值(Ω);
Rn—标准电阻阻值(证书值)(Ω);
Un—测得标准电阻上电压降(V);
Us、Ux—分别表示测得标准电阻温度计和被检热电阻上电压降(V);
图(7—3)答(11)电位差计测量热电阻电阻值示意图
1—电阻箱; 2—毫安表; 3—油浸式双刀多点转换开关; 4—电位差计; 5—电流反向开关;6—直流稳压电源;
13.为何一般双电桥不宜用来测量标准铂电阻温度计电阻值,而必需使用测温电桥来测量?
答:一般双电桥测量电阻时,电源和被测电阻直接串联,电源电流绝大部分流过被测电阻,而铂电阻温度计阻值只有几十到几百欧姆,且其许可经过电流也仅为1mA,所以其上电压降也只有零点几伏。因为电压过低,造成测量灵敏度过低,所以一般双桥不适适用于测量电阻温度计。而测温电桥即使也是双电桥线路,不过其电源和检流计位置恰好和一般双电桥相反,电源和桥臂电阻串联,即使流过电流仍为1mA,而电压动可达1V以上,可大大提升测量灵敏度。故应该采取测温电桥来测量电阻温度计电阻值。
15.检定和使用标准铂电阻温度计时,为何要要求经过铂电阻温度计电流为1mA?测量过程中为何要电流换向?为何要交换引线?
答:测量电阻温度计电阻值时,不管采取什么方法全部会有电流经过电阻温度计,该电流将在电阻感温元件和引线上产生焦耳热,此热效应将使感温元件本身温度升高,引发一定测量误差。为使这种现象对测量影响不超出一定程度和规范电阻温度计设计、制造、 使用及性能评定,要求标准铂电阻温度计工作电流为1mA。
测量过程中采取电流换向方法是为了消除杂散电势引入误差。
测量过程中采取交换引线方法是为了消除引线电阻引入误差;
16.简述工业热电阻测温关键误差起源有哪些?对于工业铂热电阻是否选择铂丝纯度越高,其测温正确度越高?
答:工业热电阻测温关键误差起源有:
(1)分度引入误差;(2)电阻感温元件自热效应引入误差;(3)外线路电阻引入误差;
(4)热交换引发误差;(5)动态误差;(6)配套显示仪表误差;
对于工业铂电阻铂丝纯度只要其符合对应标准要求即可。因为工业铂热电阻分度表是根据上述标准要求铂丝纯度编制,其使用时也是要求配分度表使用。所以,若铂丝纯度过高,就会偏离编制分度表时基础条件,从而产生较大误差。所以没有必需将铂丝纯度提升过高。
17.工业上常见热电阻有哪两种?它们分度号是什么?常见测量范围是多少?其0℃标称电阻值R(0℃)是多少?答:工业上常见热电阻有两种,为铜热电阻和铂热电阻。铜热电阻测温范围为(-50~150)℃,铂热电阻测温范围为(-200~850)℃。铜热电阻分度号为CU50和CU100,其0℃时标称电阻值R(0℃)分别为50Ω和100Ω。铂热电阻分度号为Pt100和Pt10,其0℃时标称电阻值R(0℃)分别为100Ω和10Ω。其正确度等级分为A级和B级两种。
18.什么是水三相点?为何现行国际温标采取水三相点作为分度标准铂电阻温度计标准参考点,而不采取水冰点?
答:水三相点是指水三种状态——冰、水、 汽三相共存平衡温度点。
选择水三相点作为测定标准铂电阻温度计电阻值标准参考点优点关键有:
(1)水三相点复现性能好,正确度高,是现在国际上公认复现正确度最高,且又最轻易实现温度点,也是现国际温标ITS-90中要求温度定义固定点;
(2)水三相点温度稳定性高,能较轻易地长久保持其温度改变小于万分之几摄氏度[如可达(0.1mK~0.3mk)/月];(3)水三相点瓶采取密封结构,能使其不受外界大气压力改变和空气中杂质影响。
和水三相点相比若采取冰点作参考点,则关键有以下几点缺点:
(1)表面极易被杂质污染,至使冰融点温度发生改变;
(2)冰融点温度受大气压力影响较大,温度稳定性较差;
(3)被测温度计必需要插入冰点槽内有足够深度,不然因导热影响将会使冰融点温度稳定性发生改变;29.用分度号为CU50铜热电阻测量温度,实际测得电阻值为80.20Ω。已知该温度计a=4.28×10-3/℃,试估算被测温度为多少?
答:因在(0~150)℃范围内,铜电阻电阻值和温度之间关系能够近似为线性关系,即: Rt=R(0℃)·(1+at)
所以t=(Rt-R(0℃))/(aR(0℃))= | 80 . 20 | | 50 . 00 | ≈141(℃) | ||||
4 . 28 | | 10 | | 3 | 50 |
被测温度约为141℃
30.一支二等标准铂电阻温度计检定证书值为:
Rtp=25.1345Ω;W(100℃)=1.39275;Wzn=2.56880;WGa=1.11813;a8=-5.0×10-5;b8=-1.6×10-5表(3—5)工业热电阻检定统计
今用它检定一支B级,分度号为Pt100工业铂电阻,检定数据见表(3—5),其中被检R(100℃)值已计算完成,试完成其它计算并填好此表格,判定其是否合格?
温 度 计 | 标准电阻温度计 | 被检电阻温度计 | |||
测 定 点 | 冰点槽温度下电阻值Rt0*(Ω) | 水沸点槽温度下电阻值Rtb*(Ω) | 冰点槽温度下电阻值Rt0(Ω) | 水沸点槽温度下电阻值Rtb(Ω) | |
读 数 | 1 | 25.1314 | 34.9263 | 100.012 | 138.326 |
2 | 25.1313 | 34.9268 | 100.012 | 138.330 | |
3 | 25.1314 | 34.9272 | 100.013 | 138.335 | |
4 | 25.1314 | 34.9276 | 100.014 | 138.338 | |
平 均 值 | 25.1314 | 34.9270 | 100.013 | 138.332 | |
实际温度(℃) | 冰点槽t0 | -0.021 | |||
水沸点槽tb | 99.187 | ||||
温度修正值(℃) | 冰点槽Δt0 | 0.021 | |||
水沸点槽Δtb | 0.813 | ||||
被检热电阻R(0℃)(Ω) | 100.021 | ||||
被检热电阻R(100℃)(Ω) | 138.640 | ||||
被检热电阻 | 1.38611 | ||||
Δ[R(100℃)/R(0℃)] | 0.0011 | ||||
检定结论 | 合格 |
答:对检定统计表中数据进行处理,并将计算结果填入表中(见上表)
∵标准铂电阻温度计0℃时电阻值为:
R*(0℃)=Rtp/1.00003986=25.1345÷1.00003986=25.1335(Ω)
∴冰点恒温槽实际温度为:
to=[R*to-R*(0℃)]/[0.003986·R*(0℃)]=(25.1314-25.1335)/(0.003986×25.1335)=-0.021(℃)
∴冰点槽温度修正值Δt0为: Δt0=0-t0=0-(-0.021)=0.021(℃)
被检热电阻0℃时电阻值R(℃)为: R(℃)=Rt0+Δt0×( | dR | )=100.013+0.021×0.00391×100 |
| dt | t=0℃ |
≈100.021(Ω)
被检热电阻在100℃时电阻值R(100℃)和0℃时电阻值R(℃)之比为:
R(100℃)/R(0℃)=138.640÷100.021≈1.38611
和规程要求标准电阻比之差为:
Δ[R(100℃)/R(0℃)]=1.38611-1.3850=0.00111 ≈0.0011
因为规程要求B级铂热电阻Δ[R(100℃)/R(0℃)]许可偏差值为0.0012,故被检热电阻符合B级铂热电阻要求。
31.一支二等标准铂电阻温度计检定证书值为:
Rtp=25.1345Ω;W(100℃)=1.39275;Wzn=2.56880;WGa=1.11813;a8=-5.0×10-5;b8=-1.6×10-5;
( | dW | ( t | ) | )= 3.86815×10-3 |
| dt | | t=100℃ |
表(3—6)工业热电阻检定统计
今用它检定一支B级,分度号为Pt100工业铂电阻,检定数据见表(3—6),其中被检R(0℃)值已计算完成,试完成其它计算并填好此表格,判定其是否合格?
答:对检定统计表中数据进行处理,并将计算结果填入表中
∵标准铂电阻温度计在水沸点槽中测得电阻比W*tb为:W*tb=R*tb/R*tp=34.9270÷25.1345=1.389604∴水沸点槽实际温度tb为:
t=100+[W*tb-W* (100℃)]/( | dw ) | ) =100+ | 1 . 389604 | | 1 . 39275 | ≈99.187(℃) | |||
b | dt | t=100℃ | 3 . 86815 | | 10 | | 3 | |
槽温修正值Δtb为:Δtb=100-99.187=0.813(℃)
被检热电阻在100℃时电阻值R(100℃)为: R(100℃)=Rtb+Δt( | dR | ) |
b | dt | t=100℃ |
=138.332+0.813×0.00379×100≈138.640(Ω)被检热电阻在100℃时电阻值R(100℃)和0℃时电阻值R(0℃)之比为:
温 度 计 | 标准电阻温度计 | 被检电阻温度计 | ||||
测 定 点 | 冰点槽温度下电阻值Rt0*(Ω) | 水沸点槽温度下电阻值Rtb*(Ω) | 冰点槽温度下电阻值Rt0(Ω) | 水沸点槽温度下电阻值Rtb(Ω) | ||
读 数 | 1 | 25.1314 | 34.9263 | 100.012 | 138.326 | |
2 | 25.1313 | 34.9268 | 100.012 | 138.330 | ||
3 | 25.1314 | 34.9272 | 100.013 | 138.335 | ||
4 | 25.1314 | 34.9276 | 100.014 | 138.338 | ||
平 均 数 | 25.1314 | 34.9270 | 100.013 | 138.332 | ||
实际温度(℃) | 冰点槽t0 | -0.021 | ||||
水沸点槽tb | 99.187 | |||||
温度修正值(℃) | 冰点槽Δt0 | 0.021 | ||||
水沸点槽Δtb | 0.813 | |||||
被检热电阻R(0℃)(Ω) | 100.021 | |||||
被检热电阻R(100℃)(Ω) | 138.640 | |||||
被检热电阻 R(100℃)/R(0℃) | 1.38608 | |||||
Δ[R(100℃)/R(0℃)] | 0.00108 | |||||
检定结论 | 合格 |
R(100℃)/R(0℃)=138.640÷100.021≈1.38611
和规程要求标准电阻比之差为:Δ[R(100℃)/R(0℃)]=1.38611-1.3850=0.00111≈0.0011
规程要求B级铂热电阻Δ[R(100℃)/R(0℃)]许可偏差值为±0.0012,故被检热电阻符合B级铂热电阻要求。
32.一支分度号为Pt10A级工业铂电阻检定数据见表(3—7),请计算并填好此表格,判定其是否合格?已知作为标准二等标准铂电阻温度计检定证书值为:
Rtp=25.1345Ω;W(100℃)=1.39275;Wzn=2.56880;WGa=1.11813;a8=-5.0×10-5;b8=-1.6×10-5;
( | dW | ( t | ) | )=3.86815×10-3 |
| dt | | t=100℃ |
表(3—7)工业热电阻检定统计
答:对检定统计表中数据进行处理,并将计算结果填入表中
∵标准铂电阻温度计0℃时电阻值为:R*(0℃)=Rtp/1.00003986=25.1345÷1.00003986=25.1335(Ω) ∴冰点恒温槽实际温度为:t0=[R*t0-R* (0℃)]/[0.003986×R*(0℃)]
=(25.1314-25.1335)/(0.003986×25.1335)=-0.021(℃)
冰点槽温度修正值Δt0为:Δt0=0-t0=0-(-0.021)=0.021(℃)
温度计 | 标准电阻温度计 | 被检电阻温度计 | |||
测定点 | 冰点槽温度下电阻值Rt0*(Ω) | 水沸点槽温度下电阻值Rtb*(Ω) | 冰点槽温度下电阻值Rt0(Ω) | 水沸点槽温度下电阻值Rtb(Ω) | |
读数 | 1 | 25.1314 | 34.9263 | 10.0032 | 13.8276 |
2 | 25.1313 | 34.9268 | 10.0033 | 13.8279 | |
3 | 25.1314 | 34.9272 | 10.0033 | 13.8281 | |
4 | 25.1314 | 34.9276 | 10.0033 | 13.8283 | |
平均数 | 25.1314 | 34.9270 | 10.0033 | 13.8280 | |
实际温度(℃) | 冰点槽t0 | -0.021 | |||
水沸点槽tb | 99.187 | ||||
温度修正值(℃) | 冰点槽Δt0 | 0.021 | |||
水沸点槽Δtb | 0.813 | ||||
被检热电阻R(0℃)(Ω) | 10.0041 | ||||
被检热电阻R(100℃)(Ω) | 13.8588 | ||||
被检热电阻 | 1.38531 | ||||
Δ[R(100℃)/R(0℃)] | 0.0003 | ||||
检定结论 | 合格 |
被检热电阻在0℃时电阻值R(0℃)为: R(0℃)=Rt+Δt×( | dR | ) |
00 | dt | t=0℃ |
=10.0033+0.021×0.00391×10≈10.0041(Ω)标准铂电阻温度计在水沸点槽中测得电阻比W*tb为:
W*tb=R*tb/R*tp=34.9270÷25.1345=1.389604
∴水沸点槽实际温度tb为:
t=100+[W*tb-(100℃)]/( | dw ) | ) =100+ | 1 . 389604 | | 1 . 39275 | ≈99.187(℃) | |||
b | dt | t=100℃ | 3 . 86815 | | 10 | | 3 | |
槽温修正值Δtb为: Δtb=100-99.187=0.813(℃)
被检热电阻在100℃时电阻值R(100℃)为:
R(100℃)=Rtb+Δt( | dw ) | ) =13.8280+0.813×0.00379×10 ≈13.8588(Ω) |
b | dt | t=100℃ |
被检热电阻在100℃时电阻值R(100℃)和0℃时电阻值R(0℃)之比为:
R(100℃)/R(0℃)=13.8588÷10.0041≈1.38531
和规程要求标准电阻比之差为:
Δ[R(100℃)/R(0℃)]=1.38531-1.3850=0.00031≈0.0003
规程要求A级铂热电阻Δ[R(100℃)/R(0℃)]许可偏差值为±0.0006,故被检热电阻符合A级铂热电阻要求。
33.按下图说明配热电阻XC系列动圈式温度指示仪表各组成部分及测量原理。
答:配热电阻XC系列动圈式温度指示仪表,测量电路是一个不平衡直流电桥线路,由测量指示部分及电源部分组成,
图(7—2)所表示。动圈测量机构置于桥路对角线上,由电阻Rt+R1+RL+r0、r2+RL+R2和R3、R4组成不平衡电桥,
电桥采取4V直流稳压电源供电。通常取R3=R4,R2+r2+RL=R1+RL+r0+Rt0,式中Rt0、Rt为热电阻在表计刻度始点
温度t0和任一点温度t时电阻值。当被测温度为t0时,电桥处于平衡状态,此时流过动圈表头电流为零,指针指于
始点温度刻线t0上。当被测温度变为t时,热电阻值为Rt,此时R2+r2+RL≠R1+RL+r0+Rt,电桥失去平衡,在桥路A、
B两顶点间将产生一个不平衡电压,将有一电流经过张丝导入流经动圈,于是动圈受到电磁力矩作用而偏转一定角
度,直至和张丝产生反作用力矩相平衡时为止。此时动圈上指针就在和热电阻阻值Rt相对应温度值上。
被测温度越高,测量桥路输出不平衡电压就越大,流过动圈电流就越大,仪表指针偏转角度也越大,指示出温度值也就越大。
34.画图说明配热电阻XC系列动圈式温度指示仪表动圈回路各电阻作用?为何有些型号仪表在动圈两端并联电阻,而有些仪表没有?
答:XC 系列动圈式温度指示仪表动圈回路以下图所表示。图中RD为动圈电阻;RS为量程调整电阻,是锰铜电阻,串联在动圈回路中,用于调整仪表量程;RT为温度赔偿电阻,是一个负温度系数热敏电阻用于RD进行温度赔偿;RB为非线性赔偿电阻,是锰铜电阻和RT相并联,用于赔偿RT非线性影响;Rb为阻尼电阻,也是一个锰铜电阻和动圈等相并联,用于增加动圈阻尼。
XC系列动圈式温度指示仪表中阻尼电阻设置较灵活,因输入信号和使用目标而定,对配热电阻动圈式温度调整仪表,为使调整稳定,常采取Rb使并联在动圈两端等效电阻减小,增加阻尼;而对配热电阻单独指示型动圈式温度仪表,因为不带调整部分,不会因仪表指针摆动使调整部分产生误动作,反而期望指针动作灵敏些,故通常不设备Rb;对配热电偶动圈式温度指示仪表,因为其测量电路简单,热电偶本身电阻又很小,其阻尼已足够大,故不设置Rb。
35.XC系列动圈仪表中动圈张丝有什么作用?磁分路片有何作用?改变其位置对示值有何影响?
答:XC 系列动圈式温度仪表中动圈张丝作用关键是:(1)支承动圈,为动圈系统提供旋转支承轴;(2)导通被测信号电流,使之流过动圈;(3)产生反作用力矩以平衡电磁力矩,使指针指示出被测量值来。
磁分路片是用软铁制作金属片,安装于两磁极之间,其作用是用来调整铁芯和极靴之间空气隙中磁感应强度,以达成微调仪表指示值目标。
由动圈式仪表工作原理可知,动圈偏转角度和磁感应强度成正比,当磁分路片较多地遮盖空气隙时,经过磁分路片磁通量增加,空气隙中磁感应强度降低,动圈受到电磁力矩降低,动圈偏转角度就小,仪表指示值也就小,反之就增大。故利用磁分路片能够微调仪表示值误差。
36.配热电阻动圈仪表关键检定项目有哪些?写出其基础误差计算公式?
答:检定项目有:(1)外观检验;(2)基础误差检测;(3)回程误差检测;(4)示值变动性检测;(5)倾斜误差测定;(6)设定点偏差检测;(7)切换差检测;(8)切换值变动性检测;(9)越限检测;(10)各对切换值之间相互影响;(11)绝缘电阻检测;(12)绝缘强度检测;(13)阻尼时间检测。
仪表上、下行程基础误差按下式计算:
ΔR上=R示-R上 ΔR下=R示-R下
式中:ΔR上、ΔR下—分别表示仪表上、下行程示值基础误差(Ω);
R示—被检刻度线所对应标称电阻值(Ω);
R上、R下—分别表示仪表上、下行程时直流电阻箱电阻值(实际电阻值)(Ω);
取三次检测结果中误差最大值作为该仪表指示基础误差值。
37.检定配热电阻动圈仪表需要哪些仪器设备?试画出含有内部稳压电源三线制连接动圈仪表检定线路图?
答:检定时所需要标准仪器及设备为:
(1) 直流电阻箱(标准器),其许可误差应小于被检表许可误差1/5;
(2) 外线电阻,外线电阻阻值应为要求标称值,其阻值偏差小于0.2Ω,每二根外线电阻之间阻值之差应小 于0.01Ω;
(3) 角度板,应能使仪表在正常位置向前、后、 左、 右倾斜5°和10°;
(4) 秒表,分度值小于0.1s;
(5) 输出直流电压为500V兆欧表;
稳压精度为1%;(6) 220V、1kW交流稳压器,
(7) 耐压试验台,输出电压应小于1500V;功率不低于0.25kW。
检定含有内部稳压电源三线制连接配热电阻用动圈仪表接线图(7-7)所表示.
38.画图说明配热电阻XC系列动圈式温度指示仪表,在现场使用时,为何要优先采取三线制?
答:图(7-8)为配热电阻XC系列动圈式温度指示仪表和热电阻连接示意图,其中二线制和三线制关键区分在仪表电源负端“①”连接位置上,二线制接法是电源负端“①”只经过固定电阻接在仪表接线端子后面“C”处,而三线制制接法是电源负端“①”经过调整电阻和较长铜导线接在热电阻一端“b”处。
二线制接法是将铂电阻连接到仪表两根铜导线全部接入仪表不平衡电桥同一桥臂内,这么当环境温度发生改变时,铜导线电阻值交发生改变,引发不平衡桥路输出发生改变,产生测量误差。
三线制接法是将这两根铜导线分别接入仪表不平衡电桥两个不一样桥臂上,这么当环境温度发生改变时,两根铜导线电阻值将同时发生等量改变,它们对桥路影响能够相互抵消,对不平衡桥路输出影响不大,减小了连接导线电阻随环境温度改变对测量影响。故在现场实际使用时,应优先考虑采取三线制。
配热电阻动圈仪表测量电路是不平衡桥路,只有在仪表刻度始点,电桥平衡时,三线制测量中连接导线电阻随环境温度改变才能全部相互抵消。在其它刻度点,三线制测量中连接导线电阻因环境温度改变产生温度附加误差不能完全抵消。
39.配热电阻用动圈仪表外线路电阻为何要进行调整?画图简述线路电阻测量方法,并计算出应配制线路调整电阻r、r′、r″。
答:配热电阻动圈仪表采取不平衡电桥线路进行温度测量,在三线制连接时,和热电阻连接两根引线分别接入仪表不平衡电桥两个相邻桥臂上。在设计电桥时,为使电桥在仪表刻度始点时能达成平衡,导线电阻均要求为一确定数值,通常均要求为(5±0.05)Ω。在现场实际使用时,若导线电阻不符合要求,则应进行调整,不然将会引发测量误差。
图(7-9)为配热电阻XC系列动圈式温度指示仪表和热电阻连接示意图,其线路电阻测量和计算可采取下述方法。
(1)切断电源;
(2)拆下未经配制线路调整电阻,用铜短路替换;
(3)将热电阻Rt接线柱B、C短路;
(4)将图中显示仪表1、2、3接线柱上导线拆下,用电桥分别测得1和2、1和3、2和3导线电阻值R1+2、 R1+3、R2+3;
(5)按下式计算三根导线电阻值:
R1=(R1+2+R1+3-R2+3)/2 R2=(R1+2+R2+3-R1+3)/2 R3=(R1+3+R2+3-R1+2)/2若三根导线材料、截面积和长度均相同,则只需测出R1+2即可,此时有:R1=R2=R3=R1+2/2
(6)配制线路调整电阻r、r′、r″为:
r=RL-R1 r′=RL-R2 r″=RL-R3 (RL为仪表标尺板上标明外接线路电阻值)(7)拆除线路调整电阻处短接线,将配制好线路调整电阻接入回路中;
(8)重新测量各回路总电阻值,算出各线路电阻值R1、R2、R3它们和RL之差不得超出±0.05Ω;
(9)拆除热电阻接线柱上短路线并接好各连接线,合上电源;
40.配热电阻XC系列动圈仪表检修后怎样进行调试(画出仪表测量原理图说明)?
答:配热电阻XC系列动圈仪表测量原理图图(7—2)所表示,仪表检修后调试方法和步骤为:
(1)用标准直流电阻箱替换热电阻,用固定电阻替换外接(外线路)电阻,并调整好仪表机械零点; (2)依据仪表分度号及规格要求,将电阻箱阻值调至仪表刻度起始点对应电阻值RtO上,假如指针低于起始点 刻线就加大rO,反之就加大r2,合上或断开电源,仪表指针指示应无改变,达成电气零点和机械零点相符要求; (3)调整直流电阻箱阻值为仪表满刻度(满量程)相对应电阻值,此时若仪表指示值超差,则应调整量程电 阻Rs阻值及(或)磁分路片位置,磁分路片关键起微调量程作用。
调整时应反复检测,确保仪表各点误差符合要求。
41.图(7—2)是XCZ-102型动圈仪表测温原理图,其测量范围是(0~100)℃。当正常运行时,其指示值为80℃,若此时以下部分元件损坏,则仪表指针将指在什么位置?
(1)Ra开路; (2)2CW1开路; (3)Rm阻值变大; (4)R1断路; (5)R4断路; (6)Rt断路; (7)R3断路; (8)R2断路; (9)Rr短路; (10)Rs开路; (11)导线C断开; (12)导线B断开;
答:(1)若Ra开路,则仪表指针指示在零位;
(2)若2CW1开路,则仪表指针指示在80℃以上;
(3)若Rm阻值变大,则仪表指针指示在高于零位,低于80℃范围内; (4)若R1断路,则仪表指针指示在满度以上;
(5)若R4断路,则仪表指针指示在零位以下;
(6)若Rt断路,则仪表指针指示在满度以上;
(7)若R3断路,则仪表指针指示在满度以上;
(8)若R2断路,则仪表指针指示在零位以下;
(9)若Rt短路,则仪表指针指示在高于零位,低于80℃范围内; (10)若Rs开路,则仪表指针指示在零位;
(11)若导线C断开,则仪表指针指示在零位;
(12)若导线B断开,则仪表指针指示在满度以上。
42.检定一块分度号为CU50、(0~100)℃、1级XCZ-102型动圈式温度指示仪表,检定时环境温度为22℃。检定数据见表(3—8),请计算并填好此表,判定其是否合格?
答:依据仪表示值误差及回程误差计算公试:
ΔR上=R示-R上 ΔR下=R示-R下 ΔR=|R上-R下|计算出仪表在各检定点处示值误差和回程误差,并将计算结果填入下表中。
仪表许可基础误差为:ΔR允=±(R终-R始)×K%=±0.214Ω 仪表许可回程误差=许可基础误差绝对值1/2,故:
ΔR′允=|ΔR允|/2=0.107Ω
表中最大示值误差为-0.14Ω<±0.214Ω;表中最大回程误差为0.10Ω<0.107Ω。故表计合格。
(3—8)配热电阻动圈仪表基础误差、回程误差检定统计表
仪表示值(℃) | 对应电阻值R示(Ω) | 直流电阻箱示值(Ω) | 指标基础误差(Ω) | 回程误差 ΔR(Ω) | ||
上行程R 上 | 下行程R 下 | 上行程ΔR 上 | 下行程ΔR 下 | |||
0 | 50.00 | 49.98 | 0.02 |
| ||
49.99 | 0.01 |
| ||||
50.00 | 0.00 |
| ||||
20 | 54.28 | 54.31 | 54.24 | -0.03 | 0.04 | 0.06 |
54.32 | 54.26 | -0.04 | 0.02 | |||
54.30 | 54.25 | -0.02 | 0.03 | |||
40 | 58.56 | 58.65 | 58.60 | -0.09 | -0.04 | 0.06 |
58.68 | 58.61 | -0.12 | -0.05 | |||
58.66 | 58.59 | -0.10 | -0.03 | |||
60 | 62.84 | 62.95 | 62.87 | -0.11 | -0.03 | 0.08 |
62.97 | 62.89 | -0.13 | -0.05 | |||
62.97 | 62.88 | -0.13 | -0.04 | |||
80 | 67.12 | 67.24 | 67.14 | -0.12 | -0.02 | 0.10 |
67.26 | 67.16 | -0.14 | -0.04 | |||
67.25 | 67.15 | -0.13 | -0.03 | |||
100 | 71.40 | 71.48 |
| -0.08 |
| |
71.50 |
| -0.10 |
| |||
71.49 |
| -0.09 |
| |||
最大示值误差(Ω) | -0.14 | |||||
最大回程误差(Ω) | 0.10 | |||||
检定结论 | 合格 |
43.画出自动平衡电桥组成框图,并简述它测温原理。
答:自动平衡电桥是由测量桥路、放大器、 可逆电机、 同时电机、 指示和统计机构等关键部分组成,下图为其组成方框图。
自动平衡电桥有直流和交流两种,全部是利用电桥平衡原理工作。热电阻测温元件Rt作为桥路一个桥臂,
当Rt处于下限温度时,电桥处于平衡状态,桥路输出为零。当温度增加时,Rt电阻值增加,桥路平衡被破坏,输出
一不平衡电压信号,经放大器放大后,输出足够大功率以驱动可逆电机转动,带动滑线电阻上滑动触点移动,改变
上支路两个桥臂电阻比值,从而使桥路达成新平衡。可逆电机同时带动指示统计机构指示和统计出对应温度值。
在整个测量范围内,热电阻在不一样温度t下Rt值,在滑线电阻上全部有一个对应位置,这么便能够指示出被测温
度大小来。
44.画出自动平衡电桥测量桥路,并简述测量桥路各电阻作用。
答:图为自动平衡电桥测量桥路原理示意图;
图中电阻元件除热电阻Rt和(外)线路电阻RL外,均为锰铜电阻。
各电阻作用为:
Rt为热电阻用于感受被测温度;RL为(外)线路电阻,它和连接导线配合使用,确保线路电阻为要求值;RG为起
始电阻,用来调整仪表起始刻度;RM为量程电阻,用来调整仪表测量范围;RH为滑线电阻,RB为工艺电阻,RB和RH
并联后阻值为90Ω;R4为上支路限流电阻,用以确保上支路电流为要求值;R2和R3为下支路电阻,用它确保下支路
电流为要求值;R7为限流电阻,用来限制流过热电阻电流。
45.画出JF-12型晶体管放大器原理框图,并简述各组成部分作用。
答:JF-12 型晶体管放大器电原理框图以下:
图中变流器和输入变压器组成交流调制器,将测量系统传来微弱直流信号调制成50HZ交流信号,方便对信号进行放大;电压放大级用于对交流级送来微弱交流信号进行电压放大,使其含有足够幅度;耦合变压器将电压放大级输出交流电压信号耦合到功率放大级,并使电压放大级和功率放大级阻抗相匹配;功率放大级对耦合变压器耦合过 使其含有一定功率,
能可靠地控制可逆电动机旋转;晶体管滤波器对供电电源进行滤波,来电压信号进行功率放大,以改善直流稳压电源供电品质;电源变压器及整流器用于产生仪器工作所需直流电源,提供仪器工作所需动力。46.自动平衡电桥和配热电偶自动电位差计关键有哪些区分?
答:自动平衡电桥和自动电位差计关键区分有:
(1)自动平衡电桥作用原理是四臂电桥平衡法,当输入信号不变时,电桥处于平衡状态。而电子自动电位差计作用原理是电压赔偿平衡法,测量桥路属不平衡电桥,其电势平衡后桥路仍处于不平衡状态;(2)自动平衡电桥测温元件是热电阻,它连接在桥臂之中,其输入是随温度改变而改变热电阻电阻值。
而自动电子电位差计测温元件是热电偶,它连接在桥路输出对角线上,其输入信号是随温度改变而改变热电偶热电势值;
(3)电子自动平衡电桥和热电阻连接采取三线制,并使每根导线电阻值为2.5±0.05Ω,以降低导线电阻 (冷随环境温度改变而带来影响。而电子自动电位差计和热电偶连接则采取赔偿导线,并采取温度赔偿电阻端赔偿电阻)来赔偿热电偶参考端温度改变影响;
(4)电子自动平衡电桥桥路供电有交流供电和直流供电两种,其放大器也分为交流放大器和直流放大器两种。而电子自动电位差计桥路是采取直流供电,其放大器是直流放大器。
47.电子自动平衡电桥检定时对环境条件有何要求?检定时所需要设备有哪些?
答:依据检定规程,检定环境条件要求为:
(1)环境温度(20±2)℃(0.3级仪表);
(20±5)℃(0.5级、1级仪表);
(2)相对湿度45%~75%;
(3)除地磁场外,在仪表周围无影响仪表示值其它外磁场存在。
检定动力条件为:电源电压改变不超出其额定电压±1%,频率改变不超出其额定频率±1%,谐波失真不超出5%。
检定设备为:(1)直流电阻箱(标准器);(2)专用连接导线;(3)秒表;(4)兆欧表;(5)交流 稳压电源;(6)统计仪运行试验仪(1r/h或4r/h正弦波发生器)
48.使用中电子自动平衡电桥检定项目有哪些?检定时所需要标准仪器及其技术要求是什么?
答:使用中电子自动平衡电桥检定项目有:(1)外观检验;(2)绝缘电阻检测;(3)指示基础误差检测;(4)统计基础误差检测;(5)行程时间测定。
检定自动平衡电桥所需要标准仪器是直流电阻箱,直流电阻箱许可基础误差应小于或等于被检仪表许可基础误差1/3,最小步进值应小于或等于被检仪表许可基础误差1/5。故能够选择0.01级直流电阻箱(当检定(0~30)℃范围仪表时,电阻箱示值应给予修正);
当被检表电量程>25Ω时,也可选择0.02级电阻箱;
当被检表电量程>100Ω时,也可选择0.05级电阻箱;
49.画出检定电子自动平衡电桥接线示意图,简述其示值基础误差检定方法及怎样计算其示值基础误差。
答:检定连接线路图见下图:
指示基础误差检定,应在表盘刻度尺主刻度线上进行,检定点应用于包含上、下限值(或其周围10%量程以内)在内不少于5个点。
按增大方向增大作为标准器直流电阻箱阻指示基础误差检定需进行三次测量循环,指示值从下限值开始检定,
值,使指针依次缓慢地停在各个被检刻度线上,分别读取电阻箱阻值R上,直至测量上限。然后按减小方向减小直
流电阻箱电阻值,使指针依次缓慢地停在各个被检刻度线上,分别读取电阻箱电阻值R下,直到测量下限值。
指示基础误差按下式计算:
δR上=R示-R上 δR下=R示-R下
式中:δR上、δR下—分别表示仪表上、下行程时示值基础误差(Ω);
R示—被检刻度线所对应标称电阻值(Ω);
R上、R下—分别表示仪表上、下行程时直流电阻箱电阻值(Ω);
取三次检测结果中误差最大值作为该仪表指示基础误差值。
50.检定一台0.5级,测量范围(0~500)℃、配Pt100铂热电阻电子自动平衡电桥,检定时环境温度为22℃,基
础误差、回程误差检定数据见表(3—9),请填好此表,判定其是否合格?
答:依据仪表示值误差及回程误差计算公式:
δR 上=R 示-R 上 | δR 下=R 示-R 下 | δR=|R 上-R 下| |
计算出仪表在各检定点处示值误差和回程误差,并将计算结果填入下表中。
0.5 级电子自动平衡电桥许可基础误差为其电量程0.5%,即:
δR示=±(R终-R始)×K%= ±(280.90-100)×0.5% = ±0.904(Ω)
仪表许可回程误差=许可基础误差绝对值1/2,故:
δR′允=|δR允|/2=0.452(Ω)
表中最大示值误差为-0.84Ω<±0.904Ω;表中最大回程误差为0.11Ω<0.452Ω,均未超差,故本表计合格。
表(3—9)电子自动平衡电桥基础误差、回程误差检定统计表
仪表示值(℃) | 对应电阻值R 示(Ω) | 直流电阻箱示值(Ω) | 指示基础误差(Ω) | 回程误差 δR(Ω) | ||||
上行程R 上 | 下行程R 下 | 上行程δR 上 | 下行程δR 下 | |||||
0 | 100.00 | 99.50 | 0.50 | | ||||
99.54 | 0.46 | |||||||
99.53 | 0.47 | |||||||
100 | 138.50 | 138.26 | 138.15 | 0.24 | 0.35 | 0.11 | ||
138.30 | 138.18 | 0.20 | 0.32 | |||||
138.28 | 138.18 | 0.22 | 0.32 | |||||
200 | 175.84 | 175.84 | 175.72 | 0.00 | 0.12 | 0.11 | ||
175.87 | 175.75 | -0.03 | 0.09 | |||||
175.85 | 175.75 | -0.01 | 0.09 | |||||
300 | 212.02 | 212.30 | 212.20 | -0.28 | -0.18 | 0.11 | ||
212.32 | 212.21 | -0.30 | -0.19 | |||||
212.30 | 212.19 | -0.28 | -0.17 | |||||
400 | 247.04 | 247.72 | 247.60 | -0.68 | -0.56 | 0.10 | ||
247.73 | 247.64 | -0.69 | -0.60 | |||||
247.70 | 247.62 | -0.66 | -0.58 | |||||
500 | 280.90 | 281.71 |
| -0.81 | | | ||
281.72 |
| -0.82 | | |||||
281.74 |
| -0.84 | | |||||
最大示值误差(Ω) | -0.84 | |||||||
最大回程误差(Ω) | 0.11 | |||||||
检定结论 | 合格 |