14 - Mereni Na Senzorech Neelektrickych Velicin

Transkript

Jméno:
STŘEDNÍ ŠKOLA
ELEKTROTECHNICKÁ
FRENŠTÁT p. R.
Podpis:
JAN JUREK
Název měření:
MĚŘENÍ NA SENZORECH
NEELEKTRICKÝCH VELIČIN
Třída: E4B
Skupina: 2
Číslo měření: 14
Zkoušené předměty:
senzor teploty, ultrazvukový senzor,
průtokové čidlo, senzor tlaku, senzor vodivosti
Funkce při měření:
zapojovatel, měřící
Změřeno dne: 12.3.2008
Vyučující: So
Spoluměřící:
Knapek
Schémata:
Poznámky učitele:
Známka:
Datum:
ÚKOL MĚŘENÍ:
1. Seznámení s programovým prostředím ISES, kontrola senzoru teploty
2. Měření délky – ultrazvukový senzor MICROSONAR
3. Měření průtoku – kontrola čidla ESPKA 138.51
4. Měření závislosti proudu na tlaku – senzor tlaku TMG 618 R3G
5. Měření vodivosti dvou typů kapalin pomocí senzoru a převodníku EXA SC202G, u jednoho typu
proměřte závislost vodivosti na teplotě.
POUŽITÉ PŘÍSTROJE:
ad 1) Měření teploty
Označení Název a typ přístroje
PC L9 s prog. příslušenstvím ISES
v.č.
HI5-V-0235
Varič s indukčním mícháním MM2A
10050
Rtuťový teploměr 10 – 100 °C
11.88
Doplňující údaje
ad 2) Měření délky
=
Laboratorní zdroj Statron typ 2229
v.č.
0701015
S
Ultrazvukový senzor
6500519
V
Digitální voltmetr METEX M-4640A
BI910203
Laserový metr HILT PD30
17304179
± (0,5 % of rdg + 10 d)
ad 3) Měření průtoku
Laboratorní zdroj Statron typ 2223
ČÍTAČ
v.č.
0309012
Čidlo ESPKA
138.51
Čítač Goldstar FC-2130U
401355
ad 4) Měření tlaku
Laboratorní zdroj Power Suply 2
v.č.
803
Kompresor
3291962
TMG 618 R3G
556/95
Digitální ampármetr METEX M-4660A
JA111753
± (0,5 % of rdg + 3 d)
ad 5) Měření vodivosti
Laboratorní zdroj Tesla BK 126
v.č.
331449
Měřič vodivosti YOKOGAWA
KN 14055
Vařič ETA Typ 2109200
1103
POSTUP MĚŘENÍ:
Po seznámení s programovým prostředím ISES zvolíme funkci měření teploty pomocí senzoru. Do kádinky
napustíme vodu o teplotě pod 25 stupňů celsia. Kádinku položíme na vařič s indukčním mícháním a
vložíme do ni senzor teploty a rtuťový teploměr. Vodu začneme ohrívat a od 25 do 80 stupňu celsia na
rtuťovém teploměru odečítáme po 5 stupních hodnotu na senzoru (tedy hodnotu z počítače). Následně
spočítáme chybu oproti hodnotě na rtuťovém teploměru a sestrojíme korekční křivku. Na vyzkoušení byly
ještě k PC připojeny senzory srdečního tepu a síly. Oba zobrazovali průběh na obrazovce.
Pro měření délky využijeme ultrazvukový senzor MICROSONAR. Jako odrazovou plochu použijeme
dveře. Pomocí laserového metru postupně posunujeme ultrazvukový senzor od 1 do 3 m po 20cm a při tom
odečítáme v každé nové vzdálenosti hodnotu napětní na senzoru. Z naměřených hodnot následně sestrojíme
graf závislosti napětí na vzdálenosti.
Před samotným měřením napustíme do nádoby 8 litrů vody. Tuto vodu budeme následně vypouštět přes
průtokoměr ke kterému připojíme čítač impulsů na kterém nastavíme funkci TOTAL. Po vypustění
příslušných 8 litrů vody máme na čítači hodnotu počtu impusů po protečení těchto 8 litrů.
Pro měření talku vyžijeme senzor tlaku TMG. Kopresor natlakujeme na hodnotu 0,2 MPa. Pak pomocí
otvoru v hadici postupně tlak snižujeme a při tom odečítáme hodnotu proudu na senzoru tlaku, které
zapíseme do tabulky. Z tabulky následně sestavíme graf závislosti proudu na tlaku.
Pro měření vodivost využijeme měřič YOKOGAWA. Nejprve změříme vodivost vody při pokojové
teplotě. Poté do stejné vody přidáme Chlorid sodný (sůl) a opět změříme její vodivost. Poté obohacenou
vodu začneme zahřívat a meříme vodivost od 25 do 60 °C po 5 stupňích.
TABULKY NAMĚŘENÝCH A VYPOČTENÝCH HODNOT:
OPRAVNÁ KŘIVKA SENZORU TEPLOTY
Rozdíl
Oprava
∆ [°C]
1,4
1,4
1,3
1,3
1,5
1,5
1,5
1,5
1,8
1,7
2,2
2
O [°C]
-1,4
-1,4
-1,3
-1,3
-1,5
-1,5
-1,5
-1,5
-1,8
-1,7
-2,2
-2
T [°C]
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0
-0,5
-1
-1,5
O = f(T)
-2
O [°C]
Rtuťový Snímač
teploměr teploty
TS [°C] TN [°C]
25
26,4
30
31,4
35
36,3
40
41,3
45
46,5
50
51,5
55
56,5
60
61,5
65
66,8
70
71,7
75
77,2
80
82
-2,5
90
GRAF ZÁVISLOSTI NAPĚTÍ NA VZDÁLENOSTI
U [V]
1,607
1,943
2,288
2,607
2,944
3,283
3,616
3,961
4,309
4,674
5,004
6
U [V]
l [cm]
100
120
140
160
180
200
220
240
260
280
300
U = f(l)
5
4
3
2
1
0
0
50
100
150
200
250
300
350
l [cm]
Počet impulsů
349
p [MPa]
0,2
0,18
0,16
0,14
0,12
0,1
0,075
0,05
0,025
0
I[mA]
2,83
2,49
1,95
1,41
1,13
0,74
0,42
0,064
0
0
GRAF ZÁVISLOSTI NAPĚTÍ NA VZDÁLENOSTI
I [mA]
Počet litrů
8
3
I = f(p)
2,5
2
1,5
1
0,5
0
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
p [MPa]
GRAF ZÁVISLOSTI VODIVOSTI NA NAPĚTÍ
G [mS]
Vodivost při pokojové teplotě
104,3 uS
Čistá voda
Osolená voda
2,99 mS
3,3
G = f(T)
3,25
Osolená voda
T [°C]
G [mS]
25
3,25
30
3,21
35
3,14
40
3,08
45
3,15
50
3,21
55
3,21
60
3,25
3,2
3,15
3,1
3,05
0
10
20
30
40
50
60
70
T [°C]
PŘÍKLAD VÝPOČTU:
O = TS – TN = 30 – 31,4 = -1,4 °C
349
impulsů
≅ 44
8
litr
ZHODNOCENÍ:
Při měření teploty jsme zjistili, že se chyba měřící sondy oproti rtuťovému(normálovému) teploměru
zvyšuje (viz. graf). Nejvyšší chyby dosáhla sonda při teplotě 75 °C kdy byla chyba 2,2 °C. V prvním úkole
jsme si dále také vyzkoušeli další funce přístroje, tedy měření srdečního tepu a měření síly.
Při měření délky jsme zjistili, jak lze snadno vyčíst z grafu, že se vzrůstající vzdáleností ultrazvukového
senzoru od odrazové plochy vzrůstá napětí které je na jeho výstupu. Nejvyšší hodnoty napětí jsme tedy
dosáhli při maximálná vzdálenosti 3m – 5,004 V.
Při měření průtoku jsme naměřili celkový počet impulsů, který se načetl při protečení osmi litrů vody 349,
což je přibližne 44 impulsů na litr.
Při měření tlaku jsme si ověřili, jak lze opět vidět v grafu, že se vzrůstajcím tlakem stoupá proud v senzoru
tlaku. Nejvyšší proud jsme tedy naměřili při tlaku 0,2 MPa – 2,83 A.
Vodivost čisté vody při pokojové teplotě byla 104,3 µS. Po jejím osolení vzrostla vodivost na 2,99 mS,
z čehož lze usuzovat, že přidáním chloridu sodného výrazně zvýšíme její vodivost. Dále při zahřívání
osolené vody se vodivost za určitých teplot liší; od 25 do 40 °C klesala a od 40 do 60 °C naopak zase
stoupala (viz. graf).

14 - Mereni Na Senzorech Neelektrickych Velicin

Transkript

Podobné dokumenty

Měření V-A Charakteristik Diod

Měření Na Cívkách

MAGNETOOPTICKÁ METODA PRO MĚŘENÍ RELAXACE