Главная  Журналы 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 [ 34 ] 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166

этому нестабильрюсть их коэффициентов преобразования не вызывает значительной погрешности. Модулятор и сумматор в данной схеме входят в обратную цепь, так как используются для преобразования выходных величин, т. е. постоянных напряжений f/x и f/y в компенсирующее переменное напряжение Ок Поэтому коэффициенты преобразования модуляторов и сумматора должны быть высокостабиль-ными. Для повышения точности предложено измерять не постоянные напряжения Ux и Uy, а переменные Us- и Ue. В этом случае нестабильность коэффициентов преобразования модуляторов не вызывает заметной погрешности в показаниях прибора.

Подобные компенсационные преобразователи в настоящее время широко применяются в цифровых измерителях R, L, С параметров в широком частотном диапазоне, основанных на логометрическом преобразовании параметров входного сигнала (п. 8.4).

3.4. АВТОМАТИЧЕСКИЕ КОМПАРАТОРЫ СО СТАТИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ

Компараторами называются измерительные устройства, в которых используются компарирующие преобразователи, т. е. преобразователи, выходная величина которых не зависит в определенных пределах от спегктра входной величины. Компарирующими преобразователями являются, например, термоэлектрические преобразователи, электродинамические и электростатические измерительные механизмы, с их помощью можно измерить переменный ток в широком частотном диапазоне с высокой степенью точности.

Компараторы бывают разновршенного и периодического сравнения с одним компарирующим преобразователем (рис. 3.1 3,g) и одновременного сравнения с двумя компарирующими преобразователями (рис. 3.13,6). В компараторе разновременного сравнения на вход компари-

LP--1

К.МП

КМП1 г\ 1-

-к.-

КМП 2

I---1

1% I

АМП2

-J 1

Рис. 3.13. Схемы компараторов: о-равновременного сршнения; б - одновременного сравнения; «- ""Г?"™™"?!.?,™»-менного сравнения; г - автоматический одновременного сравнения типа Ф13, о - автоматический периодического сравнения.



рующего преобразователя КМП сначала подается измеряемое значение переменного тока, например Ix, и запоминается значение выходной величины КМП Квых, а затем на вход КМП с помощью ручного переключателя SW подается постоянный ток / , который оператор увеличивает до тех пор, пока выходна[1 величина КМП не достигает значения Квых- Эквивалентное значение постоянного тока измеряется точным прибором или компенсатором. В компараторе одновременного сравнения 1х~ и / подаются одновременно через два идентичных компарирующих преобразователя, выходные величины которых направлены встречно. / увеличивается оператором до тех пор, пока выходная величина КМП1 не будет уравновешена или докомпенсирована. Достигнутое эквивалентное значение / измеряется компенсатором. Компараторы одновременного сравнения более удобны, но время измерения на них велико. Для уменьшения времени измерения применяют компараторы одновременного сравнения с автоматическим уравновешиванием, или автоматические компараторы (рис. 3.13,б)

ПО «Вибратор» был разработан автоматический компаратор одновременного сравнения типа Ф13 (рис. 3.13,г), в котором в качестве КМП1 используется электродинамический измерительный механизм, а в качестве КМП2 в цепи обратного преобразования применен магнитоэлектрический измерительный механизм, укрепленный на одной оси с электродинамическим. Выходной эквивалентный постоянный ток / измеряется компенсатором, в КМП1 преобразуется во вращающий момент Мвр, = вызывающий поворот оси и подвижного зер-

кала оптической системы фотогальванометрического усилителя У. Выходной постоянный ток усилителя / направляется в магнитоэлектрический механизм, в котором создается момент Мвр, = уравновешивающий Мвр,. При большом коэффициенте преобразования усилителя У относительная некомпенсация мала и

. Мер. = Мвр,; /х~=]/;/.. •

При постоянстве коэффициентоН преобразования КМП1 и КМП2, те /Ci и /С2 по эквивалентной величине / определяют /х~. Используя Ф13, можно измерить мощность; и напряжение переменного тока в широком частотном диапазоне с высокой степенью точности. Автоматический компаратор Ф13 - пример использования компенсационного преобразователя механического момента для измерения электрических величин.

Компаратор одновременного сра:внения имеет два КМП. При нестабильности их коэффициентов преобразования в показаниях компаратора возникает погрешность. В компараторе периодического сравнения (рис. 3.13,5) /х~ и / подаютс1я поочередно автоматическим переключателем SW ш один малоинерционный компарирующий преобразователь КМП. На выходе КМП при неравенстве эквивалентных значений 1х~ и / получается напряжение, изменяющееся с частотой переключений SH? по прямоугольному закону. После фильтрации и выпрямления в синхронном выпрямрй-еле это напряжение используется



для изменения тока / до уравновешивания. В компараторе периодического сравнения погрешность от нестабильности коэффициента пре- образования КМП почти не возникает.

3.5. КОМПЕНСАЦИОННЫЕ ПРИБОРЫ С МОСТОВЫМИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ

Компенсационные приборы с мостовыми преобразователями или автоматические мосты со статическими характеристиками, бывают уравновешенными и неуравновешенными и используются главным образом для измерения сопротивлений и для работы с датчиками сопротивлений.

В автоматических уравновешенных мостах со статической характеристикой (рис. 3.14,0:) как обратные используются преобразователи-I -г в виде подогревных сопротивлений.

Подогревные сопротивления имеют достаточно стабильные характеристики. Мостовая схема в. таких приборах может питаться неста-билизированным напряжением.

В автоматических неуравновешенных мостах со статической характеристикой измеряется напряжение на выходной диагонали моста (рис. 3.14,6). У равноплечего неуравновешенного моста с термометром сопротивления, предназначенным для измерения температуры (рис. 3.14,6), выходное напряжение

Д/„ = t/„ (Д/?е/4/?) =/к/?к,

откуда

Угол отклонения указателя выходного прибора

где Спр - постоянная выходного прибора.


1 .1-:.- в

Рис. а/и. Структурные «хемы автоматических мостов со статическими характерйстиками$

-тт-УРавновешенного; б - неуравновешенного; е - неуравновешенного с логометром на выходе; . ... i ур-авй6вешеИнбго с компенсационным сопротивлеииеи;





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 [ 34 ] 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166