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

Реальная амплитудная частотная характеристика

А(у))р = УРЦу))-\-q((i))= (3.23)

Идеальной амплитудной частотной характеристикой Л((о)„д обладает интегрирующий КП с идеальным дифференцирующим звеном в обратной цепи при К = сю

А (со)„д = 1/ют; Р ((о)вд =0; Q (со)нд = 1/сот. Амплитудная частотная погрешность следующая:

.....ЛИр-Л((о)„д

Л(со)„д йо"2т2 (К +1) •

Если уя, ч задана, то нижняя граничная частота

/пй. = 1/[2ят(/( +1)] /1/2уа.ч.

При Ya. ч = 0,1 %; т = 1 с и /< = 5 . 10*, f.;„ = 0,7 • Ю"* Гц. Фазовая частотная характеристика идеального интегрирующего компенсационного преобразователя

Ф («)н, = arctg = arctg оо = 90°.

Фазовая частотная погрешность реального интегрирующего компенсационного преобразователя равна углу отклонения сдвига фаз между входом и выходом от 90°

(3.25)

"• «т(/<+1)

Если фазовая погрешность фч задана в радианах, то минимальная граничная частота

f = 1

/™п т(/С+1)ф„ • 2я- • .[

При фч = 0,1; т = 1 с; К = 5 10*. Un 3 Ю Гц; " .

Г л а в а 4

АВТОМАТИЧЕСКИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ СЛЕДЯЩЕГО УРАВНОВЕШИВАНИЯ С АСТАТИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ

В АИП с а. X. в режиме X - const и при отсутствии порогов чувствительности у звеньев достигается полная компенсация, т. е. X = - Хк, А X = 0. В этих условиях при изменении коэффициентов преобразования звеньев прямой цепи погрешность в показаниях прибора, не возникает (п. 2.3).



в таких приборах используются интегрирующие звенья обычно в виде электродвигателей, обладающих достаточной мощностью, которую используют для регистрации, регулирования и управления. Можно также использовать другие интегрирующие устройства: интегрирующие цепи, интегрирующие усилители, измерители сдвига фаз (так как фаза является интегралом от изменения частоты). АИП с а. х. используются в промышленности для измерения и регулирования неэлектрических величин, преобразованных различными датчиками в электрические.

АИП с а. X. применяют и как точные лабораторные приборы в виде настольных универсальных автоматических компенсаторов - мостов класса 0,5 и 0,2- при времени установления, равном 0,5 с. Кроме этого, АИП с а. х. применяют для измерения и регистрации выходных величин аналоговых и цифровых вычислительных устройств; в качестве двухкоординатных настольных лабораторных автокомпёнсатбров для измерения и регистрации зависимости Xi= / (Ха), в информационно-измерительных системах, измерительно-вычислительных комплексах, создаваемых на основе агрегатных средств контроля и регулирования (АСКР).

Автоматические компенсаторы выпускаются также многоточечными для по,следоват.ельного измерения многих величин - 2, 4, 6, 12 и более - с регистрацией различными знаками или чернилами разного цвета. Для научных целей выпускаются многосистемные автокомпенсаторы с несколькими отдельными следящими системами и регистрирующими органами (от двух до шести), ведущими одновременно запись непрерывных кривых на одной диаграмме.

В зависимости от количества параметров, по которьш производится уравновешивание, АИП с а. х. делятся на приборы с уравновешиванием по одному и двум параметрам.

Наиболее широко применяются АИП с а. х. с уравновешиванием по одному параметру, измеряющие скалярные величины, так как они менее сложны по устройству. К ним относятся автоматические компенсаторы и автоматические мосты, выпускаемые промышленностью.

АИП с а. X. с уравновешиванием по двум параметрам, измеряющие комплексные величины, более сложны по устройству. К ним относятся вектормерные автокомпенсаторы переменного тока, измеряющие модуль и фазу, или ортогональные составляющие переменного напряжения, и автоматические мосты переменного тока, измеряющие комплексные сопротивления.

АИП с а. X. в зависимости от рода измеряемой величины делятся на автоматические компенсаторы напряжения, тока и автоматические уравновешенные мосты для измерения сопротивлений, емкостей и ин-дуктивностей.

Автоматические компенсаторы делятся на автокомпенсаторы постоянного и переменного токов.

Автокомпенсатсрами переменного тока с уравновешиванием по одному параметру измеряется модуль переменного напряжения. Они применяются как отдельные блоки автоматических приборов для измерения неэлектрических величин.



4.1. АВТОМАТИЧЕСКИЕ КОМПЕНСАТОРЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Автоматические компенсаторы постоянного тока используются для измерения и регистрации малых постоянных э. д. с. и токов - выходных величин различных промышленных датчиков; термопар, рН-метрических электродов, кварцевых манометров, ионизационных вакуумметров, в масс-спектроскопии, в электрохимии, в медицине, для измерения радиоактивных излучений и т. д.

В зависимости от характеристик датчиков к автоматическим компенсаторам постоянного тока предъявляются следующие требования:

а) высокое входное сопротивление для измерения э. д: с. источников с высоким внутренним сопротивлением, например для рН-метрии;

б) высокая чувствительность для работы с термопарами и с радиационными пирометрами;

в) низкое входное сопротивление для измерения малых токов от источников с малым внутренним сопротивлением.

Автоматические компенсаторы постоянного тока так же, как и компенсационные приборы, можно разделить на автокомпенсаторы напря-жения.или автоматические потенциометры, в которых компенсируется измеряемое напряжение (рис. 4.1, с, б), и автокомпенсаторы тока, в которых компенсируется измеряемый ток (рис. 4.1, е).

В автокомпенсаторах напряжения на входе используется устройство вычитания напряжений, в котором Uk и входная цепь усилителя УВ включаются последовательно (рис. 4.,1, а).

УВ УМ

АУеА1

УВ l<i

УВ УМ

о uk

1 лув; z -»-i>

УВ m

Kj/P у

1ис. 4.1. Структуры автокомпенсаторов: с - напряжения; 6 - напряжения с использованием дифференциального метода;

г- напряжения с шунтом для измерения тока; й -общая.





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