線脹系數(shù)實(shí)驗(yàn)講義(完整版)
【正文】 為設(shè)定溫度與室溫之差。儀器每隔 15 秒采集 1次溫度及加熱功率值，并將采得的數(shù)據(jù)標(biāo)示在圖上。金屬棒的 1 端用螺釘連接在固定端，滑動(dòng)端裝有軸承，金屬棒可在此方向自由伸長。增加比例調(diào)節(jié)系數(shù) KP 可減小靜態(tài)偏差，但在系統(tǒng)有熱慣性和傳感器滯后時(shí)，會(huì)使超調(diào)加大?？焖傩钥捎眠^渡時(shí)間表示，過渡時(shí)間越短越好。調(diào)節(jié)器是自動(dòng)控制系統(tǒng)的指揮機(jī)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)指出，當(dāng)溫度變化范圍不大時(shí)，固體的伸長量△ L= L1－ L0與溫度變化量△ t= t1－ t0及固體的長度 L0成正比，即： △ L=α L0△ t (1) 式中的比例系數(shù)α稱為固體的線膨脹系數(shù)，由上式知： α =△ L/L0?1/△ t (2) 可以將α理解為當(dāng)溫度升高 1℃時(shí)，固體增加的長度與原長度之比。利用本實(shí)驗(yàn)提供的固體線膨脹系數(shù)測量儀和溫控儀，能對固體的線膨脹系數(shù)予以準(zhǔn)確測量。 在科研，生產(chǎn)及日常生活的許多領(lǐng)域，常常需要對溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)、控制。多數(shù)金屬的線膨脹系數(shù)在 (— ) 105/℃之間。 在我們的溫控系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)器采用 PID調(diào)節(jié)，執(zhí)行單元是由可控硅控制加熱電流的加熱器，操作量是加熱功率，被控對象是水箱中的水，被控量是水的溫度。實(shí)際控制系統(tǒng)中，上述三方面指標(biāo)常常是互相制約，互相矛盾的，應(yīng)結(jié)合具體要求綜合考慮。 圖 1 自動(dòng)控制系統(tǒng)框圖 T ( 溫度 ) 動(dòng)態(tài)偏差 靜態(tài)偏差 設(shè)定值 過渡時(shí)間 t (時(shí)間 ) 圖 2 P I D 調(diào)節(jié)系統(tǒng)過渡過程 積分調(diào)節(jié)項(xiàng)輸出與偏差對時(shí)間的積分成正比，只要系統(tǒng)存在偏差，積分調(diào)節(jié)作用就不斷積累，輸出調(diào)節(jié)量以消除偏差。通過流過金屬棒的水加熱金屬，金屬的膨脹量用千分表測量。溫度達(dá)到設(shè)定值并保持兩分鐘溫度波動(dòng)小于 ，儀器自動(dòng)判定達(dá)到平衡，并在圖形區(qū)右邊顯示過渡時(shí)間 ts，動(dòng)態(tài)偏差σ，靜態(tài)偏差 e。 參數(shù)設(shè)置好后，用啟控 /?？劓I開始或停止溫度調(diào)節(jié)。 因而該實(shí)驗(yàn)的相對誤差為 : 參考 評分標(biāo)準(zhǔn) : 預(yù)習(xí) , 5分 。 測量數(shù)據(jù)基本正確
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1