JAN JUREK. senzor teploty, ultrazvukový senzor, průtokové čidlo, senzor tlaku, senzor vodivosti Vyučující: So. Jméno: Podpis:

Transkript

1 STŘEDNÍ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ FRENŠTÁT p. R. Jméno: JAN JUREK Podpis: Název měření: MĚŘENÍ NA SENZORECH NEELEKTRICKÝCH VELIČIN Číslo měření: 14 Zkoušené předměty: senzor teploty, ultrazvukový senzor, průtokové čidlo, senzor tlaku, senzor vodivosti Vyučující: So Třída: E4B Skupina: 2 Změřeno dne: Funkce při měření: zapojovatel, měřící Schémata: Spoluměřící: Knapek Poznámky učitele: Známka: Datum:

2 ÚKOL MĚŘENÍ: 1. Seznámení s programovým prostředím ISES, kontrola senzoru teploty 2. Měření délky ultrazvukový senzor MICROSONAR 3. Měření průtoku kontrola čidla ESPKA Měření závislosti proudu na tlaku senzor tlaku TMG 618 R3G 5. Měření vodivosti dvou typů kapalin pomocí senzoru a převodníku EXA SC22G, u jednoho typu proměřte závislost vodivosti na teplotě. POUŽITÉ PŘÍSTROJE: PC L9 s prog. příslušenstvím ISES HI5-V-235 Varič s indukčním mícháním MM2A 15 Rtuťový teploměr 1 1 C = Laboratorní zdroj Statron typ S Ultrazvukový senzor V Digitální voltmetr METEX M-464A BI9123 ± (,5 % of rdg + 1 d) Laserový metr HILT PD Laboratorní zdroj Statron typ Čidlo ESPKA ČÍTAČ Čítač Goldstar FC-213U Laboratorní zdroj Power Suply 2 83 Kompresor TMG 618 R3G 556/95 Digitální ampármetr METEX M-466A JA ± (,5 % of rdg + 3 d) Laboratorní zdroj Tesla BK Měřič vodivosti YOKOGAWA KN 1455 Vařič ETA Typ

3 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 8 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 2cm 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,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 6 C po 5 stupňích. TABULKY NAMĚŘENÝCH A VYPOČTENÝCH HODNOT: Rtuťový Snímač Rozdíl teploměr teploty Oprava T S [ C] T N [ C] [ C] O [ C] 25 26,4 1,4-1,4 3 31,4 1,4-1, ,3 1,3-1,3 4 41,3 1,3-1, ,5 1,5-1,5 5 51,5 1,5-1, ,5 1,5-1,5 6 61,5 1,5-1, ,8 1,8-1,8 7 71,7 1,7-1, ,2 2,2-2, O [ C] -,5-1 -1,5-2 -2,5 OPRAVNÁ KŘIVKA SENZORU TEPLOTY T [ C] O = f(t)

4 GRAF ZÁVISLOSTI NAPĚTÍ NA VZDÁLENOSTI l [cm] U [V] 1 1, , , , , , , , , , ,4 U [V] U = f(l) l [cm] Počet litrů Počet impulsů p [MPa] I[mA],2 2,83,18 2,49,16 1,95,14 1,41,12 1,13,1,74,75,42,5,64,25 I [ma] GRAF ZÁVISLOSTI NAPĚTÍ NA VZDÁLENOSTI 3 I = f(p) 2,5 2 1,5 1,5,5,1,15,2,25 p [MPa] Vodivost při pokojové teplotě Čistá voda 14,3 us Osolená voda 2,99 ms Osolená voda T [ C] G [ms] 25 3,25 3 3, ,14 4 3,8 45 3,15 5 3, ,21 6 3,25 G [ms] 3,3 3,25 3,2 3,15 3,1 3,5 GRAF ZÁVISLOSTI VODIVOSTI NA NAPĚTÍ G = f(t) T [ C]

5 PŘÍKLAD VÝPOČTU: O = T S T N = 3 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 5,4 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,2 MPa 2,83 A. Vodivost čisté vody při pokojové teplotě byla 14,3 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 4 C klesala a od 4 do 6 C naopak zase stoupala (viz. graf).