Теоретические основы работы

Различного рода датчики в современной электронике играют исклю­чительно важную роль. Любой разработ-чик в своей практической дея­тельности рано или поздно сталкивается с необходимостью использо­вания этих устройств. Датчики температуры – самая многочислен-ная группа измерительных преобразователей. Спектр использования темпера­турных датчиков чрезвы-чайно широк: от зарядных устройств до дорого-стоящих портативных при­боров. Везде, где харак-теристики системы так или иначе зависят от температурных факторов, применя­ются эти приборы.

1.1. Влияние температуры на электрические параметры материалов для измерительных преобразователей

Температура является одним из наиболее существенных факторов, от которых зависят физическо-статистические свойства материалов, входящих в конструкцию радиоэлектронной аппаратуры (РЭА). Изменение температуры приводит к изменению физико-химических и механических свойств материалов и элементов, что в свою очередь вызывает изменение электрических и механических параметров РЭА.

Изменение температуры электроизоляционных материалов приводит к изменению следующих основных электрических характеристик:

- диэлектрической проницаемости ε;

- удельного, объемного и поверхностного сопротивления ρ;

- угла диэлектрических потерь δ;

- электрической прочности U_пр.

Зависимость величины удельного сопротивления диэлектрика определяется по формуле (1)

где , — постоянные величины, характерные для данного диэлектрика;
— абсолютная температура, К.

Зависимость от температуры описывается формулой

(2)

где — частота, Гц;
— удельная объемная проводимость, ;
— константа, характерная для данного диэлектрика.

Величина пробивного напряжения в зависимости от температуры изменяется по экспоненциальному закону:

(3)

где — функция, характеризующая свойства данного диэлектрика;
— частота;
— температурный коэффициент электропроводности;
— толщина диэлектрика;
— температура, .

Изменение температуры металлов также приводит к изменению их электрических и физических параметров. Известно, что повышение температуры вызывает увеличение их сопротивления. Зависимость величины удельного сопротивления от температуры можно выразить следующим уравнением:

(4)

где — удельное сопротивление при температуре ;
— удельное сопротивление при температуре ;
— температурный коэффициент удельного сопротивления.

Особенно сильно температура изменяет электропроводность полупроводниковых материалов. Описанные выше изменения свойств материалов используют при конструировании датчиков температуры.

1.2. Разновидности датчиков температуры.

К приборам, позволяющим контролировать температуру, относятся термометры, терморезисторы, термисторы, термопары, термокарандаши и термокраски, полупроводниковые датчики.

В аппаратуре старого образца чаще всего использовались жидкостные спиртовые и ртутные термометры из-за своей относительной простоты, высокой точности, удобству эксплуатации, долговечности и стабильности характеристик с течением времени. Основной недостаток, присущий спиртовым и ртутным термометрам — инерционность, так как в измерении температуры участвует значительный объем рабочего тела (жидкости). По функциональному назначению жидкостные термометры можно разделить на максимальные, минимальные, измерительные и контактные.

Максимальный термометр предназначен для регистрации наибольшей температуры за цикл измерения. Для этого в его резервуаре с жидкостью установлен конусный штифт, препятствующий движению жидкости из капилляра в резервуар при охлаждении, либо тонкий капилляр, в котором обратному движению жидкости препятствуют силы поверхностного натяжения.

Минимальный термометр служит для регистрации наименьшей температуры за цикл измерения. Это достигается введением в капилляр термометра подвижного штифта с утолщениями на концах, причем штифт обладает большой смачиваемостью рабочей жидкостью. При понижении температуры из-за небольшой силы трения штифта о стенки капилляра штифт будет перемещаться поверхностной пленкой жидкости. При повышении температуры жидкость свободно обтекает штифт, при условии что сила трения штифта о стенки превышает силу давления потока жидкости на штифт.

Измерительный термометр служит для контроля текущей температуры, причем это не мгновенное значение температуры в текущий момент, а интегральный (усредненный) показатель температуры за период времени, длительность которого определяется инерционными свойствами термометра.

На основе измерительного термометра изготавливается контактный термометр, который применяется в испытательных установках для поддержания постоянства температуры или выдачи сигнала при превышении/понижении температуры за установленный предел. При этом измерительный термометр входит в состав системы автоматического управления испытательной камеры. В капилляре такого термометра устанавливается один (или несколько) контактный электрод, который можно перемещать по капилляру.

Из-за требований герметичности колбы термометра это перемещение выполняется бесконтактно, например с помощью двух магнитов, к одному из которых прикреплен электрод, а другой перемещается снаружи колбы термометра.

При достижении заданной температуры столбик ртути замыкает входную цепь регулятора температуры, который выполняет переключения нагревательных элементов.

Кроме жидкостных термометров также используются деформационные биметаллические и манометрические. Чувствительный элемент биметаллического термометра выполнен из двух металлических пластин с разными коэффициентами линейного температурного расширения, которые сварены между собой по плоскости контакта. Под действием температуры биметаллическая пластина изгибается, приводя в движение стрелку индикатора, самописца или замыкании/размыкании контактов терморегулятора. Манометрический термометр представляет собой трубчатую пружину, заполненную жидкостью. При повышении температуры жидкость расширяется, разгибая пружину.

Измерение температуры с помощью термокрасок и термокарандашей основано на свойстве веществ, входящих в их состав, изменять цвет под действием тепла. Этот способ применяется для измерения высоких температур 600…700 ˚ С с погрешностью 6…30 ˚ С.

В последнее время очень широко используются аналоговые и цифровые системы управления, датчики температуры в которых выполнены на основе терморезисторов (термометры сопротивления), полупроводниковых термодиодов и термопар. Измерение температуры терморезистором основано на зависимости его сопротивления от температуры. Термометры сопротивления (Resistance Temperature Devices, RTDs) точны, но для преобразования их сопротивления в электрический ток или напряжение, необходимые для дистанционной передачи измеренных значений температура, а также аппаратурной обработки результатов измерений, требуется, чтобы че­рез них был пропущен электричес­кий ток (excitation current, возбужда­ющий ток), и обычно включаются в плечо моста измерительной схемы. Погрешность измерения температуры не превышает ± 1 ˚ С Из-за малых размеров и массы термочувствительной области терморезисторы имеют малую термическую инерционность. Основной недостаток — склонность к старению^[1].

Термисторы наи­более чувствительны, но при этом имеют высокую нелинейность. Они нашли наибольшее применение в «биологическом диапазоне температур», популярны в портативных приборах и используются при допусковом контроле температуры, а также других критических, в отношении температуры, узлах и системах. Для преобразования сопротивления термисторов в электрический ток или напряжение, используют схемы включения аналогичные схемам включения терморезисторов. В ряде случаев высокая термочувствительность термисторов позволяет существенно упростить электрические схемы их включения.

Современные полупроводниковые датчики температуры характеризуются высокой точностью и линейностью в диапазоне температур от -55 °С до +150 °С. Встроенные усилители позво­ляют подобрать усиление и смещение так, чтобы выходной сигнал имел за­ранее заданную температурную зави­симость, например 10 мВ/°С. Они ши­роко применяются в схемах компен­сации напряжения на опорных спаях широкодиапазонных термопар. Полу­проводниковые датчики могут быть интегрированы в многофункциональ­ные микросхемы, которые выполняют определенное количество аппаратных мониторинговых функций. Соввременные микропроцессоры, как правило, содержат встроенные полу­проводниковые датчики температуры для контроля за перегревом кристалла.

Также как и для термосопртивлений и терморезисторов для преобразования измеренной темтературы в электрический ток или напряжений через полупроводниковый датчик необходимо пропускать стабилизированный электрический ток.

Более простым в конструктивном отношении, надежным и удобным в эксплуатации средством измерения температуры является термопара. Термопары — маленькие, прочные и сравнительно недорогие устройства. Они выполнены из двух проводников различных металлов, сваренных между собой на концах Кроме сварки, иногда применяется пайка и скрутка Если место соединения двух разнородных ме­таллов находится при какой-либо температуре, превы­шающей абсолютный нуль (-273, 16 °С), то между ними будет раз­ность потенциалов (так называемая, термоЭДС — Thermoelectric EMF, или «контактная разность потенциа­лов») (Рис. 1а), которая являет­ся функцией темпера­туры.

Если со­единить два провода из разнородных металлов в двух местах, а в разрыв одного из проводов подключить измерительную схему термопары, то сформи­руются два спая (рис. 1, б). Если эти спаи имеют разную температуру (холодный и горячий спаи) то термоЭДС холодного и горячего спая перестают компенсировать друг друга и на выводах появляется разностная термоЭДС, под действием которой по проводникам поте­чет ток. Величина тока определяется значением разностной термоЭДС и сопротивлением проводников Горячий спай помещается в рабочую (контролируемую) зону, а холодный в нормальные условия или термостат (например в ванну с тающим льдом). Разорвав один из проводников, можно обнаружить, что напряжение в точках разрыва будет равным разностной термоЭДС, и если замерить это на­пряжение, то получен­ное значение можно использовать, для определения разности температур между дву­мя спаями (рис. 1, в).

Термопары позволяют контролировать температуру в любом требуемом диапазоне с относительной погрешностью не более 1%. Вдобавок из всех температурных дат­чиков они работают в самом широком диапазоне температур. Термопары незаменимы при измерении высоких температур (вплоть до 2300 °С) в аг­рессивных средах. Выходное значение термоЭДС термопар невелико ((в диапазоне от микровольт до милливольт), поэтому требуются применять стабильное усиление для по­следующей обработки. К тому же не­обходимо применять компенсацию напряжения на холодном спае. Однако они гораздо более линейны, чем мно­гие другие датчики, а их нелинейность на сегодняшний день хорошо изучена и описана в специальной литературе. Линеаризация, ком­пенсация напряжения на опорном спае термопарных датчиков и другая обработка выполняют­ся затем цифровыми способами, что позволяет снизить сложность и стои­мость системы.

Все термодатчики, за исключени­ем собранных на интегральных микросхемах (интелектуальные датчики), имеют нели­нейную зависимость выходного сиг­нала от температуры. В прошлом для корректировки этой нелинейности был разработан широкий спектр аналоговых схемотехнических решении. Эти схемы зачастую требовали инди­видуальной калибровки. Чтобы до­стичь заданной точности, в них ис­пользовались прецизионные резис­торы. Сегодня, благодаря наличию АЦП с высокой разрешающей спо­собностью, сигналы с датчиков могут быть оцифрованы непосредственно, без предварительного усиления и линеаризации.

В табл. 1 перечислены наиболее распространенные температурные датчики и их основные особенности.

Таблица 1

Принцип работы термопары и компенсация напряжения на холодном спае

При из­готовлении термопар обычно применяют такие металлы, как железо, платина, родий, рений, вольфрам, медь, алюмель (сплав никеля с алюминием), хромель (сплав никеля с хромом) и константан (сплав меди и никеля). Свойства термопар такие как чувствительность, нелинейность характеристики термочувствительности, диапазон рабочих температур индивидуальны для каждого сочетания металлов.

В табл. 2 приведены основные свойства (материалы проводников, температурный диапазон, чувствительность) и тип для наиболее распространен-ных термопар.

Таблица 2

Рисунок 2.

Термопары типа J наиболее чувстви­тельны и развивают наибольшее вы­ходное напряжение при одном и том же изменении температуры. С дру­гой стороны, термопары типа S явля­ются наименее чувствительными. Как видно из приведенных характе­ристик, сигналы, развиваемые тер­мопарами, очень малы и требуют ма­лошумящих усилителей с большим коэффициентом усиления и малым дрейфом. Это необходимо учитывать при проектировании схем обработки сигналов с термопарных датчиков. Чтобы выяснить свойства термопар, рассмотрим, как изменяется их вы­ходной сигнал при изменении темпе­ратуры чувствительной части термо­пары (горячего спая). Рисунок 2 по­казывает связь между температурой горячего спая и выходным сигналом, развиваемым разными типами тер­мопар (во всех случаях температура холодного спая поддерживается рав­ной О °С). Очевидно, что зависимость термоЭДС тер­мопар от температуры нелинейная, однако природа этой нелинейности до сих пор не вполне ясна.

Рисунок 3 показывает, как зависит от температуры горячего спая чувствительность термопар (коэф­фициент линейности), (Seebeck coeffi­cient),

Рисунок 3.

то есть прирост выходного на­пряжения, соответствующий росту температуры горячего спая на 1 °С, иными сло-вами, первая производная зависимости выходного сигнала от температуры. При этом предполагается, что температура холодного спая поддерживается равной О °С.

При выборе термопары для выполнения замеров температур в до­статочно широком диапазоне следу­ет выбирать ту термопару, коэффи­циент линейности которой изменяет­ся менее других в рамках этого диа­пазона. Например, для термопары типа J в диапазоне от 200 до 500 °С коэффи­циент линейности изменяется менее чем на 1 мкВ/°С, что делает ее идеальнои для использования в этом ди­апазоне.

Приведенные на рис. 2 и 3 данные полезны вдвойне: во-первых, рис. 2 показывает диапазон и чувствитель­ность трех типов термопар, так что разработчик может с одного взгляда определить, что термопара типа S имеет самый широкий диапазон из­мерений, но типа J — более чувстви­тельная; во-вторых, знание коэффи­циента Сибека (рис.3) позволяет бы­стро определить, какова линейность выбранной термопары. Используя рис. 3, разработчик для работы в диа­пазоне 400...800 °С выберет термопа­ру типа К, коэффициент линейности которой в этой области минимальный, а для диапазона 900... 1700 °С — типа S. Поведение коэффициента линейно­сти термопары оказывается опреде­ляющим в тех случаях, когда некото­рое отклонение от заданной темпера­туры критичнее, чем само значение заданной температуры. Эти данные также пока­зывают, какими харак­теристиками должны обладать устройства, работающие в схеме управления совместно с той или иной термо­парой.

Чтобы успешно ис­пользовать термопары, необходимо понимать основные принципы их работы. Рассмотрим схемы, изображенные на рис. 1.

Необходимо помнить, что термо­пара преобразует в ЭДС разницу температур между двумя спаями, а не абсолют­ную температуру в одном из них. Оп­ределить температуру в измеряемом спае мы можем лишь в том случае, если знаем температуру второго спая (часто называемого «опорным» или «холодным»). Но не так легко измерить напряже­ние напряже­ние, образу­емое термо-парой. Предполо­жим, что мы подключили вольтметр в контур схемы (рис.1, г). Прово­да, подключенные к вольтметру, также образуют термопары в месте их при­соединения. Если обе эти дополни­тельные термопары находятся под одинаковой температурой (не имеет значения, какой), то они не окажут воздействия на общую термоЭДС си­стемы. Если же их температуры раз­личаются, то могут возникнуть ошиб­ки. Поскольку каждая пара находя­щихся в контакте разнородных метал­лов вырабатывает термоЭДС (вклю­чая медь/припой, ковар/медь (ковар — сплав, используемый для фор­мирования подложки микросхемы), алюминий/ковар [в соединении внут­ри микросхемы)), очевидно, что в ре­альных рабочих контурах возникают гораздо более серьезные проблемы, чем описано выше. Поэтому необхо­димо постараться обеспечить, чтобы все контакты разнородных металлов в контуре вокруг термопары (естест­венно, помимо спаев самой термопа­ры) находились при одинаковой тем­пературе.

Термопары создают напряжение, хотя и очень маленькое, но не требую­щее токового возбуждения. Показан­ная на рис. 1, г термопара имеет два спая (Т1 — температура измеритель­ного спая, Т2 — опорного). Если Т2 = Т1, тогда V2 = V1 и выходное напряже­ние V = 0. Выходное напряжение тер­мопары обычно определено как зна­чение, полученное при поддержании температуры холодного спая, равной О °С. Отсюда и происхождение терми­на «холодный спай» или «спай при температуре тающего льда». Таким образом, если измерительный спай будет помещен в среду с нулевой тем­пературой, на выходе термопары бу­дет нулевое напряжение.

Чтобы проводить высокоточные из­мерения, необходимо тщательно под­держивать температуру холодного спая, которая должна быть строго оп­ределена (хотя не обязательно равна 0°С). Простая реализация этого тре­бования представлена на рис. 4.

Рисунок 4.

На практике реализовать ван­ну с тающим льдом не всегда удобно.

Сейчас «спай при температуре та­ющего льда» с требуемой для его реа­лизации ванной со льдом и водой ус­пешно вытесняется электроникой. Температурный датчик другого типа (чаще полупроводниковый, а иногда и термистор) измеряет температуру хо­лодного спая, а полученный результат используется для формирования до­полнительного напряжения в цепи термопары, компенсирующего разни­цу между фактической температурой холодного соединения и его идеаль­ным значением (обычно О °С), как по­казано на рис. 5.

В идеале напряжение компенсации должно подбираться строго в зависимости от разности напряжений. Корректи­рующее напряжение является функцией от температуры опорного спая Т2, причем более сложной, нежели простая линейная зависимость, описываемая произведением KxT2, где К — простая константа. На практике, поскольку холодные спаи обычно находятся при температуре лишь на несколько десятков градусов выше О °С и ее значение ко­леблется в пределах ± 10 °С, линейная аппроксимация ком­пенсирующего напряжения оказывается допустимой.

Дру­гими словами, хотя реальное значение корректирующего напряжения и определяется многочленом в соответствии с формулой V=K₁xT+K₂xT²+K₃xT³+..., но значения коэффи­циентов К₂, К₃ и т. д. очень малы для всех известных типов термопар. Значения этих коэффициентов для всех термо­пар можно найти в справочной литературе.

Когда используется электронная компенсация напряжения на холодном спае, на практике соединение проводов с кон­цами термопары заключают в изотермический блок, как по­казано на рис. 6.

Когда соединения металл А — медь и ме­талл В — медь находятся при одной температуре, это экви­валентно спаю металл А — металл В, как показано на рис. 5.

Схема, приведенная на рис. 7, обеспечивает измерение температуры от О °С до 250 °С при помощи термопары ти­па К с компенсацией напряжения холодного спая.

Питание схемы осуществляется однополярным напряжением от 3, 3 до 12 В. Причем схема была спроектирована таким обра­зом, чтобы коэффициент преобразования составлял 10мВ/°С. Коэффициент передачи термопары типа К приблизи­тельно равен 41 мкВ/°С.

Рисунок 6.

Следовательно, примененный для компенсации датчик напряжения с температурным коэф­фициентом 10 мВ/°С ТМР35 используется с делителем на R1 и R2, обеспечивающим требуемое значение 41 мкВ/°С. Ликвидация неизотермичности между дорожками печат­ной платы и проводами термопары предотвращает появ­ление ошибок в процессе измерения при изменении тем­ператур. Такая компенсация подходит для схем, работаю­щих при температуре окружающей среды от 20 до 50 °С. Если температура рабочего спая термопары достигла 250 °С, ее выходное напряжение будет составлять 10, 151 мВ. Поскольку при этом выходной сигнал схемы должен быть равен 2, 5 В, то усилитель должен иметь коэф­фициент усиления, равный 246, 3. Выбор R4, равного 4, 99 кОм, предопределяет для R5 значение 1, 22 МОм. На­иболее близкое однопроцентное значение номинаоьного сопроивления для R5 состав­ляет 1, 21 МОм, в связи с чем для точной настройки разма­ха выходного сигнала совместно с R5 используется потен­циометр сопротивлением 50 кОм.

Рисунок 7.

Хотя ОР193 допускает питание от одного источника, его выходные каскады не предназначены для работы в режиме rail-to-rail и минимальное значение сигнала на его выходе не должно быть ниже +0, 1 В. С этой целью резистор R3 до­бавляет ко входу ОУ небольшое напряжение, увеличиваю­щее выходной сигнал на 0, 1 В для питающего напряжения 5 В. Это смещение (соответствующее 10 °С) должно быть вычтено после обработки или считывания сигнала с выхо­да ОР193. R3 также обеспечивает определение обрыва термопары: если термопара отсутствует, выходной сигнал становится больше чем 3 В. Резистор R7 балансирует входное сопротивление ОР193 по постоянному току, а пле­ночный конденсатор емкостью 0, 1 мкФ снижает помехи от термопары на его неинвертирующем входе.

AD594/AD595 — инструментальный усилитель и компенса­тор напряжения холодного спая, выполненный в одном чипе (рис. 8). Эта микросхема осуществляет привязку к «точке тая­ния льда» и содержит предварительно откалиброванный уси­литель, который обеспечивает получение выходного напря­жения высокого уровня (10 мВ/°С) непосредственно с выхода термопары. AD594/AD595 может быть использована как ли­нейный усилитель-компенсатор либо в качестве переключае­мого контроллера, используемого для постоянного или мо­бильного управления и регулирования.

Рисунок 8.

Схема, представленная на рис.8, непосред­ственно работает с термопарой типа J(AD594) или ти­па К AD595) и позволяет измерять температуру от О °С до 300 °С.

AD596/AD597 — монолитные контроллеры, оптими­зированные для использования в условиях любых температур в различных случаях. В них осуществляет­ся компенсация напряжения холодного спая и усиле­ние сигналов с J- или К-термопары таким образом, чтобы получить сигнал, пропорциональный темпера­туре. Схемы могут быть подстроены так, чтобы обес­печить выходное напряжение 10 мВ/°С непосредст­венно от термопар типа J или К. Каждый из чипов раз­мещен в металлическом корпусе с десятью выводами и настроен на работу при температуре окружающей среды от 25 °С до 100 °С. AD596 усиливает сигналы термопары, работающей в температурном диапазоне от -200 °С до +760 °С, ре­комендованном для термопар типа J, в то время как AD597 работает в диапазоне от - 200 °С до + 1250 °С (диапазон термопар типа К). Усилители откалиброваны с точностью ± 4 °С при температуре окружающей среды 60 °С и характеризуются температурной ста­бильностью 0, 05°С/°С при изменении температуры ок­ружающей среды в пределах от 25 °С до 100 °С. Все вышеописанные усилители не в состоянии ком­пенсировать нелинейность термопары: они способны лишь корректировать и усиливать сигнал с термопарного выхода. АЦП с высо­кой разрешающей способностью, входящие в семейство AD77xx, могут использоваться для прямой оцифровки сигнала с выхода термопары, без предварительного усиления. Преобразование и линеаризацию осуществ­ляет микроконтроллер, сопряженный с та­ким АЦП, как показано на рис. 9.

Рисунок 9.

Два мульти­плексируемых входа АЦП используются для прямой оцифровки сигнала с термопары и с теплового датчика, находящегося в контакте с ее холодным спаем. Вход PGA (программиру­емого усилителя) программируется на усиле­ние от 1 до 128, и разрешающая способность АЦП лежит в пределах от 16 до 22 бит в зави­симости от того, какая из микросхем выбрана пользователем. Микроконтроллер осуществ­ляет как компенсацию напряжения холодного спая, так и линеаризацию характеристики.

Описание лабораторной установки

В лабораторной установке, изображенной на рис. 10, повышенную и пониженную температуры относительно нормальной комнатной температуры создают с помощью элемента Пельтье, через который пропускают постоянный электрический ток.

Рисунок 10.

На рис.10 приведена принципиальная электрическая схема лабораторной установки.

Рисунок 10 — Принципиальная схема лабораторной установки.

Направление тока, от которого зависит охлаждение или нагрев теплопередающих поверхностей элемента Пельтье G2, выбирают с помощью переключателя направления тока S3. Величину тока изменяют с помощью потенциометра R8, включенного в цепь базы транзистора V2, выполняющего функции усилителя тока и измеряют амперметром Р2. Кнопка S4 позволяет кратковременно отключить элемент Пельтье G2 от источника тока и подключить к нему вольтметр Р1 для измерения его термоЭДС по которой можно определить разность температур на его рабочих поверхностях. Одна из теплопередающих поверхностей элемента Пельтье имеет тепловой контакт с радиатором воздушного теплообмена, а другая находится в тепловом контакте со спиртовым термометром и исследуемыми датчиками температуры. В качестве испытуемых термодатчиков при экспериментальных исследованиях используются терморезистор R9, выполненный из медного проводника, полупроводниковый терморезистор R11, полупроводниковые термодиоды V3 и V4, а также термопара В1. Все термодатчики имеют тепловой контакт с элементом Пельтье G2 через теплопередающие алюминиевые пластины, температуру которых контролируют с помощью спиртового термометра. Измерительные цепи преобразования сопротивлений терморезисторов и термодиодов в напряжение составляют из резисторов R10, R12, R13 и R14, а также полевого транзистора V5, используемого в режиме генератора тока. Питание измерительных цепей осуществляют от источника напряжения G3. Для исследования влияния линии связи датчиков с измерительными цепями служат элементы схемы на резисторах R1…R6, коммутацию которых выполняют переключателем S2, а имитацию изменения сопротивления линии связи выполняют кнопкой S1.

В процессе выполнения работы необходимо исследовать, как изменяются свойства термодатчиков при изменении температуры, а также как влияют параметры элементов измерительных схем на температурную чувствительность и сделать выводы об оптимальных параметрах элементов измерительных схем, а также сравнить раличные схемы включения датчиков в измерительные цепи по их чувствительности и устойчивости к изменениям параметров линий связи термодатчиков с измерительной схемой.

Для измерения выходных параметров испытуемых схем в лабораторной работе используется цифровой мультиметр.

В качестве датчиков температуры лабораторная установка содержит термосопротивление, выполненное из медного проводника, термистор, полупроводниковый термодиод и термопару. Все электрические выводы датчиков подсоединены к клеммам на лицевой панели лабораторной установки и могут быть подключены к измерительным приборам непосредственно или включены в измерительные цепи. В качестве измерительных приборов в лабораторной установке используется цифровой мультиметр. Для формирования измерительных цепей лабораторная установка содержит постоянные и переменные резисторы, а также многожильный кабель линии связи. Формировать измерительные цепи можно с помощью внешних проводников соединяя соответствующие клеммы на лицевой панели лабораторной установки, подключённые к выводам датчиков температуры и элементам измерительной цепи.