Общие сведения

Лабораторная работа №3М

ПРОВЕРКА ЛОГОМЕТРА Л -64И.

Цель работы

1. Ознакомиться с устройством и работой логометра типа Л-64И и с термометрической установкой в целом.

2. Произвести проверку градуировки логометра

Общие сведения

Для измерения электрического сопротивления, в том числе и сопротивления термометра, применяют магнитоэлектрические приборы, называемые логометрами, которые проградуированы в градусах температуры. В отличие от обычных приборов магнитоэлектрической группы логометры имеют не одну, а две скрещенные рамки, жестко соединенные друг с другом под определенным углом (рис.1) и помещенные в магнитное поле постоянного магнита с неравномерным воздушным зазором. Противодействующие пружины в нем отсутствуют. Рамки включены в схему так, чтобы создаваемое в результате взаимодействия поля постоянного магнита и токов, протекающих через рамки, вращающие моменты были направлены встречно.

Рис.1. Принципиальная схема логометра.

1-полюсные наконечники; 2-цилиндрический сердечник; 3-уравновешивающая рамка;

4-измерительная рамка.

Неравномерный воздушный зазор между сердечником, на котором закреплены рамки, и полюсными наконечниками постоянного магнита, создает в зазоре также неравномерный магнитный поток. Последовательно с рамками в схему включены сопротивления R₁ и R₂. Измеряемое сопротивление R_т включено последовательно с сопротивлением R₂. Если величины сопротивлений R₁и R₂+ R_т, будут равны, то и токи в этих ветвях также будут равны и подвижная система займет положение, симметричное относительно линии полюсов. Если же вследствие возрастания тёмпературы сопротивление R_т возрастет, то ток в измерительной рамке уменьшится и уменьшится момент М₂, создаваемый этим током. Так как вращающий момент остался неизменным, то результирующий момент повернет подвижную систему на некоторый угол почасовой стрелке. При этом уравновешивающая рамка сбольшим током входит врасширенный зазор с меньшей магнитной индукцией, а измерительная рамка с меньшим током входит в сужающуюсязону воздушного зазора с большей магнитной индукцией. Благодаря этому больший момент М₁ будет уменьшаться, а меньший М₂— возрастать. При определённом угле поворота моменты сравняются, т.е. М₁= М₂ и поворотная система займет новое равновесное положение. Угол поворота рамок будет зависеть от соотношения токов. При этом важно, что соотношение токов не зависит от величины электродвижущей силы Е, и, следовательно, будет исключена погрешность за счет колебания напряжения питания.

Нормальная работа прибора обеспечивается при колебаниях напряжения питания до ± 20%, что является основным достоинством логометра. На рис.2 приведена схема термоэлектрической установки, в которой логометр служит контрольно-измерительным прибором. Сопротивления R_1, R_2, R_3, R₄ представляют собой плечи моста. В последнее плечо последовательно включается термометр сопротивления R_т . Рамки логометра r₁ и r₂, включены в выходную диагональ моста. Питание измерительного устройства логометра осуществляется от аккумуляторной батареи или источников сетевого постоянного напряжения 4В и подключается во входную диагональ моста.

Рис.2. Принципиальная измерительная схема термометрической установки с логометром Л-64И по двухпроводной схеме включения термометра сопротивлений.

Сопротивления R₆ и R^´₄ изготовлены соответственно из манганиновой и медной проволоки и предназначеныдля температурной компенсации, изменения чувствительности и диапазона измерения. Уравнительные катушки необходимы для подгонки общего сопротивления соединительных линий до величины, указанной на шкале логометра.

Для периодической проверки правильности показаний логометра предназначено сопротивление R_к. При проверке, провода на зажимах термометра сопротивления закорачивается, а конец провода, идущего к зажиму 2, подключается к зажиму 4, т.е в последнее плечо моста, вместо сопротивления R_т подключается сопротивление R_к.. При этом стрелка логометра должна установиться против красной контрольной черты.

Рис.3. Принципиальная измерительная схема термометрической установки с логометром Л-64И по трехпроводной схеме включения термометра сопротивления.

Термометр сопротивления R_т с логометром Л-64Иможет соединяться как по трехпроводной, так. и по двухпроводной схеме. При значительных колебаниях температуры в месте прокладки линий связи применяется трехпроводная схема присоединения термометра сопротивления (рис.3). Такая схема позволяет исключить влияние температуры внешней среды на показания прибора, так, как сопротивления проводов оказываются подключенными к различным плечам мостовой измерительной схемы и взаимно компенсируются. Поэтому изменение их сопротивления, вызванное колебаниями температуры внешней среды, не сказывается на показаниях прибора. При двухпроводной схеме (рис.2) с изменением температуры окружающей среды изменяется сопротивление соединительных проводов, так какони подключены к одному плечу моста, а это приводит к погрешности измерения.

Показания логометра при измерении сопротивления термометра сопротивления и других сопротивлений могут отличаться от истинного значения вследствие наличия дополнительных погрешностей за счет:

отклонения градуировки термометра сопротивления от стандартной градуировочной таблицы;

неточности подгонки сопротивления линии связи;

собственные погрешности логометра;

колебания напряжения источника питания;

изменения температуры окружающей среды, где эксплуатируется прибор;

неуравновешенности подвижной системы логометра;

влияние внешних магнитных полей;

нагрева термометра сопротивления измерительным током;

термической инерционности термометра сопротивления.

Логометры типа Л64-И подвергаются периодической поверке не реже 1 раза в год.