SPŠ Strojní a Elektrotechnická v Českých Budějovicích, Dukelská 13
Provedl: Jakub Kákona	Datum měření:	Číslo úlohy: 7
Převzal:	Datum odevzdání:	Třída: E3A
Měření analogového snímače

Zadání:

Popište pasivní teploměr.

Pomocí pasivního teploměru změřte okolní teplotu.

Popište aktivní teploměr

Pomocí aktivního teploměru změřte okolní teplotu a vizualizujte

Teploty naměřené aktivním a pasivním teploměrem porovnejte

Pomocí různých typů aktivních tlakoměrů nafoukejte a přepočtěte tlak a vizualizujte

Cíl měření:

Zjistit, vlastnosti analogových snímačů.

Teoretický rozbor:

Existují dva druhy analogových snímačů, které se liší tím, jakým způsobem vytvářejí měřitelnou veličinu.

Aktivní:

chovají se jako zdroje napětí nebo proud řízené měřenou veličinou. Obsahují čidlo a elektroniku, která změnu parametru čidla převádí na unifikovanou veličinu. Elektronika musí většinou mít napájení.

Pasivní:

vlivem měřené veličiny se mění některý z jejich parametrů (odpor, kapacita, indukčnost). Celý snímač je tvořen pouze čidlem, měnícím parametr. Toto čidlo je zapojeno v měřící smyčce. Změna parametru čidla změní proud smyčkou nebo úbytek napětí na čidle. Tyto změny ale nevyhodnocuje žádná elektronika u čidla, ale řídící nebo vyhodnocovací systém připojený k čidlu. Tento systém také musí smyčku napájet.

Postup měření:

Multimetrem změříme odpor pasivního teploměru a pomocí statické charakteristiky z odporu zjistíme skutečnou teplotu.

Podobný postup aplikujeme i u aktivního teploměru, ale s tím rozdílem že nejenom multimetrem změříme hodnoru výstupního napětí, ale ještě se pokusíme visualizovat její případnou změnu, pomocí A/D převodníku a počítače.

Schema zapojení:

Použité nástroje:

OpenOffice Writer

Gcalctool

InkScape Vector Illustrator

Multimert

A/D převodník

Personal Computer

Výpočty a tabulky:

Pasivní snímač typu 1:

Hodnota naměřené multimetrem, teplota v místnosti Rs= 1049 Ω pro tuto hodnotu nalezneme v tanulce statické charakteristiky Rs= 1035 Ω při teplotě 25 °C a také Rs= 1074 Ω pro teplotu 30 °C. Vidíme, že ani jeden z údajů přesně neodpovídá našemu případu, proto budeme muset teplotu dopočítat z těchto dvou hodnot.

Budeme předpokládat, že statiská charakteristika je mezi těmito dvěma body v tabulce lineární.

Nejprve spočítáme citlivost v daném úseku.

Pasivní snímač typu 2:

Hodnota naměřené multimetrem, teplota v místnosti R= 1105 Ω pro tuto hodnotu z tabulky opět zjistíme pouze hodnoty R= 1104,624 Ω při 23 °C a R= 1106,963 Ω při 23,5 °C.

Skutečnou teplotu budeme muset vypočítat stejným způsobem, jako v předchozím případě.

Aktivní snímač:

Aktivní snímač má měřící rozsah 0 až 40°C kterému odpovídá výstupní hodnota 0 až 10V.

Z vizualizace aktivního snímače vyčteme, že výstupní napětí bylo 6,17V.

Porovnání aktivního a pasivního snímače:

Snímač tlaku: (Hodnoty odečtené z grafu)

10V……....1 bar

1,09 V….0,109 baru => nafoukaný tlak

Grafy:

Aktivní teploměr:

Aktivní tlakoměr:

Závěr:

Aktivní snímače byli aktivní téměř úplně podle předpokladů.