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溫度顯示儀表綜合實驗 :動圈指示儀（配熱電偶型）示值檢定
一、實驗目的：
??? 1、學會使用UJ36型電位差計。
2、熟練使用動圈儀表及掌握動圈指示儀的校驗方法。
3、理解外電阻變化對指示值的影響。
4、學會熱電偶與顯示儀表配套使用的方法。
二、實驗原理：
動圈指示儀（配熱電偶型）屬于顯示儀表。它是通過力矩平衡原理，根據輸入的毫伏信號的大小來指示相對應的溫度值。不同動圈指示儀配用不同的熱電偶，在使用時一定要配套，否則無法工作。
動圈儀表與測量元件組成的閉合回路（如圖1），在輸入的毫伏信號的驅動下，將產生一定的電流。電流在流經磁電式測量機構的永久磁鋼中動圈時，電流在磁場的作用下，將產生一個力矩，驅動指針偏轉。由于指針和張絲捆綁在一起，張絲也隨之偏轉，從而產生一個反向的扭轉力矩。最終在指針偏轉一定角度后，達到力矩平衡。指針停在某一個特定的位置，即指針在指示盤上指示出輸入的毫伏信號的大小所對應的溫度。
對于每一臺動圈儀表來說，其內阻是一定的，其內阻由R串，R并，RT以及連接導線組成。只有外阻一定，來自熱電偶的毫伏信號保持不變，那么在儀表和測量元件組成的回路中產生電流也是一定的（動圈電阻受溫度的影響由熱敏電阻補償）。在實際中由于動圈儀表與測量儀表間的距離有遠有近，由此產生的影響不能忽視，一般采用讓外電阻為15Ω。不足時，通過外線路調節電阻補齊15Ω（如圖2） 。這樣使動圈儀表與測量元件組成的閉合回路中的總電阻不變。
1-熱電偶；2-補償和連接導線；3-外線路調節電阻；4-動圈調節機構
變差是在同一被測參數下，正、反行程時儀表指示值的絕對誤差的最大值與儀表的量程之比的百分數。對于動圈儀表應滿足
δ變≤0.5δ
否則要進行修正，修正的方法為：
修正值-1/2(E+E)-E
三、實驗設備：
動圈指示儀一臺?????????? UJ6型電位差計一臺
??? 可變電阻箱一臺
????
四、實驗接線圖：
五、實驗內容：
（一）UJ36型電位差計的使用
1、?作為測量使用
打開上蓋，將倍率開關由“斷”調至“X1”位置；接通電源，再調節“調零”電位器使檢流計指零；然后將電鍵開關 “K” 扳于標準位置，調節“電流調節” 電位器，再次使檢流計指針指零；最后，將電鍵開關 “K”置于未知,進行測量。
2、?作為標準電池輸出使用
在測量的基礎上，將倍率開關由“X1”調至“G1”位置；轉動示盤就可輸出相應的電壓。
（二）?動圈指示儀示值檢定
1、?按實驗接線圖連接設備，并記錄動圈顯示儀的相關設備信息到數據表中。讓可變電阻箱阻值為15Ω。
2、?根據作為標準電池輸出使用方法調整好UJ36型電位差計。
3、?通過查附表鎳鉻—考銅（EA-2）熱電偶溫度與毫伏值對應表，記錄分度表溫度對應的標準毫伏值，填寫到相應表格中。
4、?調節UJ36型電位差計，通過正行程（由小至大貼近測量值，而不超過測量值）由小至大輸出毫伏信號，使動圈儀表指示在被檢定的溫度線上（如200℃）。并記錄此時的毫伏值，填到表格中。
5、?調節UJ36型電位差計，通過反行程（由大至小貼近測量值，而不小于測量值）由大至小輸出毫伏信號，使動圈儀表指示在被檢定的溫度線上（如200℃）。并記錄此時的毫伏值，填到表格中。
6、?進行誤差分析，確定儀表精度。
7、?動圈儀表基本誤差和變差數據表
?
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動圈儀表基本誤差和變差數據、精度確定表 | |||||||||||||
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儀表型號 |
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熱電偶分度號 |
? |
儀表精度 |
? | ||||||||
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滿量程刻度 |
℃????????? mv |
儀表外接電阻 |
? | ||||||||||
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校驗溫度值（℃） |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 | |||||||
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分度表對應的標準值E標（mv） |
? |
? |
? |
? |
? |
? | |||||||
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儀表實際測量值（mv） |
E正 |
? |
? |
? |
? |
? |
? | ||||||
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E反 |
? |
? |
? |
? |
? |
? | |||||||
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絕對誤差ΔE |
ΔE正=|E標- E正| |
? |
? |
? |
? |
? |
? | ||||||
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ΔE反=|E標- E反| |
? |
? |
? |
? |
? |
? | |||||||
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絕對誤差ΔE變 |
ΔE變= |E正- E反| |
? |
? |
? |
? |
? |
? | ||||||
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允許誤差 |
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確定儀表的精度等級： （δ允去掉%后的數值按國家標準系列定級） |
? | ||||||||||||
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變差 |
? | ||||||||||||
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變差δ變與0.5倍允許誤差δ允的關系 |
? | ||||||||||||
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是否需要修正 |
? | ||||||||||||
（一）??????????? 外阻變化對儀表示值的影響
1、保持原有的接線，使儀表指示50%的滿刻度值，并記下UJ36型電位差計的讀數值。
2、保持UJ36型電位差計的輸出，改變可變電阻箱的阻值為150Ω，觀察儀表示值的變化過程，并記錄動圈儀表的指示溫度。
3、保持UJ36型電位差計的輸出，改變可變電阻箱的阻值為0Ω，觀察儀表示值的變化過程，并記錄動圈儀表的指示溫度。
4、? 記錄數據，填入外阻的變化對儀表示值的影響數據表中，并分析。
?
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外阻的變化對儀表示值的影響數據表 | ||||
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? |
外阻的總電阻（Ω） |
電位差計的讀數（mv） |
動圈儀表指示溫度（℃） |
與標準電阻相比增減情況 |
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標準 |
15 |
? |
? |
? |
|
增加 |
150 |
? |
? | |
|
減小 |
0 |
? |
? | |
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結論： ? 外阻的變化對儀表示值的影響 ? ? |
? | |||
六、問題與解答：
1、有臺配用熱電偶的動圈儀表，其內阻為200Ω，外阻為15Ω；現接成17.15Ω的外阻，試問將產生多大的附加誤差？
2、用動圈儀表配熱電偶測溫時，下面那種冷端溫度補償法正確，并說明理由。
?A、將動圈儀表機械零點調到冷端溫度值；
???? B、將動圈儀表機械零點調到
?
附表
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鎳鉻—考銅（EA-2）熱電偶測溫對應表 | ||||||||
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溫度 (℃) |
0 |
50 |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
|
毫伏值(mv) |
0 |
3.35 |
6.95 |
14.66 |
22.90 |
31.48 |
40.15 |
49.01 |
?
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