CAP.11.SISTEME DE ACHIZITIE DATE - LABORATOR MASURAREA TEMPERATURII

152

LUCRAREA 1 MASURAREA TEMPERATURII

1.1.TERMOCUPLUL Termocuplul este un element sensibil de tip generator, ce functioneazã pe baza efectului termoelectric.

Constructiv termocuplul este alcatuit din douã fire termoelectrozi din metale sau aliaje diferite sudate intre ele astfel

incit constituie o jonctiune de masurare si una de referinta

( fig.1.1).

fig.11.1.

Tensiunea electromotoare generata de termocuplu este direct proportionala cu diferenta intre temperatura θ a

jonctiunii de masura si temperatura θo a jonctiunii de referinta dupa relatia polinomiala:

unde :T – temperature jonctiunii, v – tensiunea generata [mV] iar an- coeficientii polinomului. Pentru un termocuplu de

tip K (crom-alumel) coeficientii polinomiali sun dati in urmatorul tabel:

Tipuri de termocuple: K-crom-alumel E-crom-constantan J-fier-constantan N-nicrosil-nisil B,R si S- platina-rhodiu T-cupru-constantan C – tungsten-rhenium N- nichel-molibden Crom-aur (temp.negative)

CAP.11.SISTEME DE ACHIZITIE DATE - LABORATOR MASURAREA TEMPERATURII

153

Tensiunea generate de un termocuplu de tip E ( ) este prezentata experimental in tabelul urmator:

1.2 TERMOREZISTENTA Termorezistenta este un element sensibil de tip parametric al carui principiu de functionare se bazeazã pe

fenomenul de variatie a rezistentei electrice a unui fir metalic in functie de temperatura sa. Legea generala de variatie

a rezistentei cu temperatura este de forma:

CAP.11.SISTEME DE ACHIZITIE DATE - LABORATOR MASURAREA TEMPERATURII

154

Valorile rezistentelor pentru diferite valori de temperatura utilizand mai multe tipuri de termorezistenta este:

fig..11.2.

1.3. TERMISTORUL Reprezinta de fapt un tip de resistor cu rezistenta electrica invers proportionala cu temperatura.

Pentru domenii mici de temperatura caracteristica termistorului poate fi considerata liniara. Pentru domenii mari este necesar un studiu in detaliu. In functie de material termistoarele pot fi de tip ceramic, polimer sau metal pur. Ecuatia de functionare a termistorului este bine aproximata de relatiile Steinhart-Hart:

CAP.11.SISTEME DE ACHIZITIE DATE - LABORATOR MASURAREA TEMPERATURII

155

1.4. PROBLEME Prb.1 Sa se calculeze componentele amplificatorului instrumental din figura urmatoare cand se cunosc: rezistenta

termorezistentei la 500C de 119,40 ohm, R (punte Wheastone)=100 ohm, tensiunea de alimentare a puntii=10V iar

tensiunea U0max= 5V.

R3

+Ui

+U0741

+Ui

741

+Ui

741

Rg

R3R2

R2

R1

R1

R

R R

RT

sursa de referinta+10V

fig.11.3

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡+

−+

=RR

RRR

RUUT

refi tensiunea de dezechilibru a puntii

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡−=

RgR

RRA 1

2

3 21 factorul de amplificare a amplificatorului instrumental.

Prb.2 Sa se calculeze tensiunea de iesire a amplificatorului instrumental din figura daca la intrarea sa este legat un

termocuplu cu urmatoarea variatie tensiune- temperatura.

fig. 11.4 fig11.5.

Prb.3. Proiectati un circuit de decuplare a unui releu la temperatura de 25oC utilizand un termistor cu RT= 5Kohm.

Bobina releului se alimenteaza la +24V / 80mA.

00.5

11.5

22.5

33.5

44.5

55.5

66.5

77.5

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100110

tensiune (mv)

temperatura (celsius)

CAP.11.SISTEME DE ACHIZITIE DATE - LABORATOR MASURAREA TEMPERATURII

156

fig.11.6.

Prb.4. Proiectati un circuit de adapatare pentru un senzor de temperatura de tip jonctiune pn conform schemei

urmatoare cunoscand U0=+5V si caderea de tensiune pe dioda de UD=0,7V.

fig.11.7

  R2R1

+Ui

+U0741+10V

510

 

R

RT

T

+24V