Задание 2. Обработка экспериментальных данных

Обработка экспериментальных данных, сохраненных в файлах, производитсяв лабораторном журнале средствами MS Ехсе1.

а. На листе Нагрев лабораторного журнала в ячейки столбцов Температура в термостате t, град. С и Измеренное значение сопротивления термистора R_tэксп+, Ом (см. табл. 4.1.1) поместите данные двумерного массива, считанного из файла a+.txt.

(Рис * - нагрев)

b. Заполните следующие два столбца указанной таблицы, перейдя к температурной шкале Кельвина Т = t °С + 273 °С и найдя обратные значения 1/Т, постройте экспериментальную зависимость сопротивления термистора от обратного го значения температуры 1/Т при нагреве водяного термостата.

с. Постройте на той же диаграмме зависимость вида линию тренда для полученной кривой пункта b, используя пункт меню Диаграмма/Добавить линию тренда(линия тренда в виде экспоненты).

d. Определите по полученным данным параметры функции преобразователя А₊ и В₊ термистора.( Для этого среди параметров линии тренда выделите галочкой пункт Показывать уравнение на диаграмме, тогда на диаграмме появится уравнение модели.(пользуемся выражением )

е. В соответствии с полученным уравнением модели заполните последний столбец таблицы Посчитанное по математической модели значение сопротивления термистора R_tm+, Ом.

f. Постройте на другой диаграмме зависимости R_tэксп+ и R_tm+ от температуры

g. На листе Остывание лабораторного журнала в ячейки столбцов Температура в термостате t, град. С и Измеренное значение сопротивления термистора R_tm+, Ом (см: табл. 4.1.2) поместите данные двухмерного массива считанного из файла а-.txt.

(Следует заметить, что опыт “остывание” требует выполнение следующих шагов: температура термостата выводится на 30° и тумблер”Нагрев” отключается вниз. (рис **) )

h. Аналогично п. b заполните следующие два столбца таблицы и постройте экспериментальную зависимость сопротивления термистора от об­ратног значения температуры 1/Т при остывании водяного термостата, где

T= - абсолютная температура.

Постройте на той же диаграмме зависимость вида R= А_ • ехр(В_ • х), где 1 /Т, используя пункт меню Диаграмма/Добавить линию тренда. Считайте сохраненный файл на отдельный лист MS Ехсе1 и изучите полученные данные.

(Рис ** - остывание)

j. Определите по полученным данным параметры функции преобразования А_ и В_ термистора.

k. Постройте на одной диаграмме зависимости R_tэксп+ и R_tm+ от температуры

t °С.

l. Определите максимальную и минимальную чувствительности термистора. m. Определите максимальную и минимальную относительные погрешности измерения температуры, полагая, что измерение сопротивления производится с погрешностью, лежащей в пределах ±0,10м.

n. Сформулируйте и запишите в отчет выводы о проделанной работе. 4.7. Сохраните результаты.

4.8. После сохранения результатов закройте приложение LabVIEW и, при необходимости, выключите компьютер.

Таблица4.1.1. Исследование характеристики терморезистора при нагреве термостата

Температура в термостате t °С.	Измеренное значение сопротивления термистора Rtэксп-, Ом	Температура в термостате t °К.	1/Т	Посчитанное по математической модели значение сопротивления термистора Rtm-, Ом

Таблица4.1.1. Исследование характеристики терморезистора при остывании термостата

Температура в термостате t °С.	Измеренное значение сопротивления термистора Rtэксп+, Ом	Температура в термостате t °К.	1/Т	Посчитанное по математической модели значение сопротивления термистора Rtm+, Ом

5. Оформление отчета

· Отчет должен содержать:

· сведения о цели и порядке выполнения работы;

· сведения об использованных методах измерений;

· сведения о характеристиках использованных средств измерений;

· необходимые электрические схемы;

· данные расчетов, приводившихся при выборе средств и диапазонов измерений, при выполнении соответствующих пунктов задания;

· экспериментальные данные;

· полностью заполненные таблицы отчета (см. табл. 4.1.1 и табл. 4.1.2), и также примеры расчетов, выполнявшихся при заполнении таблицы;

· графики и диаграммы;

· анализ полученных результатов и выводы об особенностях и качестве веденных измерений и в целом по результатам проделанной работы.

6. Контрольные вопросы

· Какие физические явления лежат в основе функционирования терморезисторов?

· Какие материалы используются при изготовлении терморезисторов?

· Какова конструкция металлического терморезистора?

· Как устроены полупроводниковые терморезисторы (термисторы)?

· Каковы функции преобразования металлического и полупроводникового терморезистора?

· Когда и для каких целей используется трехпроходная схема подключения терморезистора?

· Почему в случае применения полупроводникового терморезистора (термистора) нет необходимости использовать трехпроходную схему?

· Каковы достоинства и недостатки медного терморезистора?

· Каковы достоинства и недостатки термистора?

· В каких случаях необходимо использовать платиновые терморезисторы?

· Какие из терморезисторов отличаются высокой чувствительностью?