POLITECHNIKA POZNAŃSKA 

Wydział Elektryczny 

Zakład Techniki Świetlnej i Elektrotermii

 

Przedmiot:  

Laboratorium Podstawy Elektrotermii   

Temat: 

Ba danie M eta lowych t er mo metrów o porowych

 

Rok akademicki: 
2013/2014 
Kierunek: Elektrotechnika 
Studia: dzienne 
Rok studiów: 2 
Semestr: czwarty 
Nr grupy: 1 

Wykonawcy: 
1.  Maksymilian Belter 
2.  Katarzyna Szydłowska 
3.  Marcin Budzyński 
4.  Grzegorz Goździalski 
5.  Krzysztof Siegert 
6.  Łukasz Lorek 
7.  Przemysław Nowak 

Data 

Wykonania 

ćwiczenia 

Oddania 

sprawozdania 

05.03.2014 

12.03.2014 

Ocena:  

Uwagi: 
 
 
 

 

I.  Cel dwiczenia:

 

Wykonywane  przez  nas  dwiczenie  miało  na  celu  poznanie  właściwości,  budowy, 

elementów  oraz  zastosowania  miernika  temperatury  opartego  na  przetworniku 
termoelektrycznym: oporniku termometrycznym Pt100.  

 

II.  Wstęp teoretyczny:

 

Znajomośd  temperatury  wymagana  jest  w  wielu  płaszczyznach  życia  codziennego  oraz 

zawodowego. W celu dokonania pomiarów tej wielkości wykorzystywanych jest  kilkanaście 
rodzajów  przyrządów  pomiarowych,  których  działanie  bazuje  na  podstawowych  prawach 
fizyki.  Przykładem  może  byd  badany  przez  nas  termometr  w  którym  przetwornikiem 
termicznym jest rezystor Pt100. 

Taki  termometr  opiera  swoje  działanie  na  powszechnym  zjawisku  zmiany  rezystancji 

wraz z temperaturą –wraz ze wzrostem temperatury rośnie opór przewodnika i analogicznie: 
dla jej spadku maleje. Można więc zmierzyd temperaturę przy pomocy kilku podstawowych 
elementów: elementu rezystancyjnego oraz omomierza. Oczywiście należy też znad wartości 
rezystancji danego elementu dla określonej temperatury. 

Przemysłowe  termometry  oporowe  są  prostym  układem  składającym  się  z  opornika 

termicznego  (np.  rezystor  termometryczny  Pt100),  miernik  rezystancji  odpowiednio 
wyskalowany w stopniach Celsjusza/Farenheita/Kelwina oraz przewodów w celu połączenia 
komponentów. Element termo-aktywny może byd połączony z miernikiem na dwa sposoby: 



 

Dwuprzewodowo 



 

Trójprzewodowo 

Z  czego  druga  metoda  łączenia  stosowana  jest,  aby  częściowo  wyeliminowad  zmiany 
rezystancji przewodów spowodowane wahaniami temperatury otoczenia. 

 

Rezystancyjne mierniki temperatury posiadają własną rezystancję, dlatego wyposaża 

się  dodatkowo  w  nastawne  oporniki  wyrównawcze.  Łączy  się  je  szeregowo  w  obwód  z 
rezystorem termometrycznym oraz miernikiem i dostosowuje tak, aby sumaryczna wartośd 
rezystancji przewodów i opornika wyrównawczego była równa rezystancji miernika podanej 
przez producenta na urządzeniu.  

 

Podana  metoda  mierzenia  temperatury  obarczona  jest  błędem  spowodowanym 

nagrzewaniem się rezystora przez płynący przez niego prąd pomiarowy. 

 

III. 

Przebieg dwiczenia:

 

W  celu  przeprowadzenia  dwiczenia  skorzystaliśmy  z  pieca  z  nastawną  temperaturą 

(nastawiliśmy  ją  na  maksimum),  opornika  termometrycznego  Pt100,  omomierza,  dwóch 
rezystancyjnych mierników temperatury wyskalowanych w stopniach Celsjusza (dla pomiaru 
dwu-  i  trójprzewodowego)  przewodów  łączeniowych,  dwóch  oporników  dekadowych  oraz 
autotransformatora w celu uzyskania wymaganego dla pieca napięcia. 

Schemat połączenia układu grzewczo – pomiarowego (zaciski A-B-(A

1

) stanowią wyjście na miernik): 

 

Sch.1: Schemat zasilania pieca 
1-piec,2-element grzejny, 3-regulator temperatury, 4-pomiarowy opornik termometryczny Pt100 

 

 

 

Sch.2: Układy połączeo termometrów rezystancyjnych:  
A – ilorazowy miernik temperatury dwuprzewodowy, B – ilorazowy miernik temperatury trójprzewodowy, R

wr

 –

 opornik wyrównawczy 

1.  Pomiar temperatury omomierzem:

 

Piec  został  rozgrzany  do  maksymalnej  (na  jaką  pozwalał  stosowany  regulator  PID) 

temperatury – poznaliśmy to po częstej zmianie stanu przełącznika. Do zacisków A-B płytki 
na  której  znajdował  się  piec  podłączyliśmy  omomierz  i  odczytaliśmy  wartośd  rezystancji 
opornika Pt100: 

161.87 Ω 

Z tabeli (zał. 1) odczytaliśmy wartośd temperatury: 

163⁰C 

Wskazanie uznaliśmy za rzetelne. 

2.  Pomiar temperatury przy zastosowaniu ilorazowego miernika 

temperatury dwu- oraz trójprzewodowego:

 

Pod  przewodnictwem  opiekuna  laboratoriów  wymieniliśmy  i  zapoznaliśmy  się  z 

elementami potrzebnymi do stworzenia termometru oporowego, po czym przystąpiliśmy do 
łączenia układu zgodnie ze schematem (B). Jako oporniki wyrównawcze użyte zostały przez 
nas  dwa  rezystory  dekadowe  R

1

  oraz  R

2

  –  obydwa  zostały  nastawione  na  10Ω.  Załączony 

układ wskazał temperaturę: 

163⁰C 

Układ zatem został dobrze połączony. Następnym krokiem było zasymulowanie 

zmieniającej się temperatury otoczenia przewodów rezystor Pt100 – miernik (zmiana 
rezystancji wyrównawczej, która odwzorowywała zmianę rezystancji przewodów): 



 

„Zima” R

1

=8Ω R

2

=8Ω 

168⁰C 



 

„Lato” R

1

=12Ω R

2

=12Ω 

163⁰C 

Następnie zasymulowaliśmy zmienną temperaturę dla układu dwuprzewodowego: 

 



 

„Zima” R

1

=10Ω R

2

=8Ω 

172⁰C 



 

„Lato” R

1

=10Ω R

2

=12Ω 

159⁰C 

 

Wyniki były zaskakujące. 
 

IV.  Wnioski:

 

Pomiar  temperatury  jest  nieodzowny  w  życiu  codziennym.  Jest  także  niezbędny  gdy 

chodzi  o  zastosowanie  laboratoryjne.  Tanim,  prostym,  skutecznym  oraz  obarczonym 
niewielkim  błędem  sposobem  mierzenia  temperatury  jest  stosowanie  rezystorów 
termometrycznych i mierników temperaturowych. 

Wykonane  przez  nas  dwiczenie  pokazuje  prostotę  zastosowania  rezystora  Pt100  oraz 

różnice  między  połączeniem  dwuprzewodowym,  a  trójprzewodowym.  Układ  połączony 
dwoma  przewodami  z  rezystorem  jest  wrażliwy  na  zmiany  temperatury  w  otoczeniu 
przewodów.  Nie  nadaje się  zatem  do precyzyjnego  pomiaru  jeśli  przewody położone  są  na 
otwartej przestrzeni. W takim przypadku należy się posłużyd się układem trójprzewodowym 
w  którym  trzeci  –  dodatkowy  przewód  –  zwarty  jest  z  jednym  z  pozostałych  (sch.1). 
Używanie  trzeciego  przewodu  niesie  jednak  za  sobą  dodatkowe  koszty  i  w  sytuacji  gdy 
temperatura otoczenia jest niezmienna (warunki laboratoryjne, domowe zastosowanie) jest 
zbędne. 

 

V.  Załączniki:

 

 

1.  Tabela wartości temperatury dla określonej rezystancji opornika 

termometrycznego Pt100 

2.  Zapiski prowadzone na laboratorium