Как учесть чувствительность термопары?

Сообщение №64274 от vlad_ket 29 января 2011 г. 22:36
Тема: Как учесть чувствительность термопары?

Задача звучит так: какое минимальное изменение температуры тела человека можно определить с помощью железо-константановой термопары, если сопротивление гальванометра равно 20 Ом, его чувствительность
10^(-9) А/дел, а чувствительность и сопротивление термопары равны 50 мкВ/К и 5 Ом соотвественно.

Решаю так:
по закону Ома i=alpha*deltaT/(Rтермопары+Rгальванометра)
считая за минимальный ток чувствительность гальванометра, получаем
deltaTmin=10^(-9)*(20+5)/5.3*10^(-5). Здесь alpha=5.3*10^(-5) (постоянная термопары)
В результате получаем deltaTmin=4.7*10^(-4) К.
Теперь, если умножить данную разность температур 4.7*10^(-4) на alpha=5.3*10^(-5),
получаем ЭДС=24.91*10^(-9) В, а чувствительность термопары по условию задачи = 5.3*10^(-5) В.
Получается, что термопара не почувствует данную разность температур.

Но ЭДС=alpha*deltaT.
Тогда делим чувствительность термопары на alpha (постоянную термопары) и получаем deltaTmin=0.94 К.
Спрашивается, зачем в условии даны сопротивления термопары и гальванометра, чувствительность гальванометра? Никак не пойму.

Может ли кто-нибудь прояснить ситуацию? Абсолютно не понятно!


Отклики на это сообщение:

> Спрашивается, зачем в условии даны сопротивления термопары и гальванометра, чувствительность гальванометра? Никак не пойму.


Какую ЭДС должны выдать термопара, чтобы ток получился 1 нА?
А вот:

U = i * (Rп + Rг) = 1 нА * 25 Ом = 25 нВ

Какую нужно разность температур, чтоб ЭДС получилась 25 нВ?
А вот:

dT = U / alpha = 25 / 53 = 0.47 градуса.


> Задача звучит так: какое минимальное изменение температуры тела человека можно определить с помощью железо-константановой термопары, если сопротивление гальванометра равно 20 Ом, его чувствительность
> 10^(-9) А/дел, а чувствительность и сопротивление термопары равны 50 мкВ/К и 5 Ом соотвественно.

> Решаю так:
> по закону Ома i=alpha*deltaT/(Rтермопары+Rгальванометра)
> считая за минимальный ток чувствительность гальванометра, получаем
> deltaTmin=10^(-9)*(20+5)/5.3*10^(-5). Здесь alpha=5.3*10^(-5) (постоянная термопары)
> В результате получаем deltaTmin=4.7*10^(-4) К.
> Теперь, если умножить данную разность температур 4.7*10^(-4) на alpha=5.3*10^(-5),
> получаем ЭДС=24.91*10^(-9) В, а чувствительность термопары по условию задачи = 5.3*10^(-5) В.
> Получается, что термопара не почувствует данную разность температур.

> Но ЭДС=alpha*deltaT.
> Тогда делим чувствительность термопары на alpha (постоянную термопары) и получаем deltaTmin=0.94 К.
> Спрашивается, зачем в условии даны сопротивления термопары и гальванометра, чувствительность гальванометра? Никак не пойму.

> Может ли кто-нибудь прояснить ситуацию? Абсолютно не понятно!

Полагая, что приведённая чувствительность гальванометра и есть шкальная погрешность прибора можем заключить следующее. Сопротивления эдементов цепи приведены чтобы можно было рассчитать ток в цепи по закону Ома для полной цепи, т.к. чувствительность измерприбора приведена в амперах, т.е. для этого достаточно знать ЭДС термопары (в виде её температурного коэффициента преобразования, мВ/'C) и сопротивления элементов цепи. Поскольку приведена чувствительность гальванометра, то её значение необходимо сразу использовать в уравнении Ома для полной цепи и искать величину развиваемой ЭДС, а потом - по ней ту долю градуса которую достоверно зарегистрируется термопарой! Например:
ΔE=(Rг+Rт)*ΔI=(20+5)*1*10^-9=25*10^-9 В! И теперь...25*10^-9/50*10^-6=0,5*10-3 K/дел!


> dT = U / alpha = 25 / 53 = 0.47 градуса.

Тут я, как настоящий учОный-теоретик, потерял три порядка!!! :D

dT = U / alpha = 25 нВ / 53 мкВ = 0.00047 градуса.


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100