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

.->-


1---

Ki l>

Рис. 4.7. Структуры компенсаторов переменного напряжения с постоянным значением образцовой величины и с изменением при уравновешивании величины пропорциональной из-!

меряемой:

а - ручного уравновешивания для измерения действующего значения (английской фиp.ы «Шорхед»); б-автоматического типа НПО для измерения среднего напряжения (Ленинградского ПО «Вибратор»).

неизвестного напряжения V\ коэффициенты деления ВД и ПД изменяются до тех пор, пока мост не будет уравновешен при f/вых = fc.--Тогда

Усилитель 2 при равновесии моста всегда работает в одной точке характеристики, что дает возможность более точно обеспечить постоянство коэффициента усиления /Сг-

Автокомпенсатор Н-ИО ПО «Вибратор» (рис. 4.7,6) состоит из входного регулируемого делителя, усилителя переменного тока, выпрямителя, УВ, источника образцового напряжения Uo, усилителя постоянного напряжения 2 и двигателя М. Уравновешивание производится путем изменения величины, пропорциональной измеряемому переменному напряжению (п. 1.3).

При уравновешивании двигатель изменяет /Сд до тех пор, пока выходное напряжение U= не будет равно Uo- Тогда

f/= = UxKM = 0-

Преимущество данной схемы заключается в том, что усилитель и выпрямитель в состоянии уравновешенности схемы всегда работают в одной точке, т. е. при определенном значении выходного напряжения, равном Uq. б таком режиме можно обеспечить более высокую стабильность коэффициентов Кх и /Св преобразования переменного напряжения в постоянное.

В этой схеме регулируемый делитель включается в цепь переменного напряжения, частота которого может изменяться в широком диапазоне, поэтому делитель должен быть безреактивным. Интересной особенностью прибора НПО является применение двигателя с прямолинейным перемещением подвижной части.



4.3. АВТОМАТИЧЕСКИЕ УРАВНОВЕШЕННЫЕ МОСТЫ С УРАВНОВЕШИВАНИЕМ ПО ОДНОМУ ПАРАМЕТРУ

Автоматический- прибор, в котором измерительным устройствол; сравнения является мостовая схема, называется автоматическим мостом. Автоматические мосты с уравновешиванием по одному параметру обычно применяют для измерения и регистрации активных сопротивлений и других измеряемых величин, функционально связанных с R.B измерительной мостовой схеме автоматического моста одновременно вьшолняются две функции: преобразование изменения А Гх в напряжение разбаланса А Ux в выходной диагонали моста и обратное преобразование выходной величины прибора а в изменение уравновешивгюш,ей величины А и и в компенсирующее напряжение разбаланса А Lk. В уравнение равновесия уравновешенной мостовой схемы не входит напряжение питания моста. Поэтому в автоматическом мосте, в отличие от автоматических компенсаторов, не нужен стабилизированный источник питания или нормальный элемент Кроме того, в бсльшинстве случаев измерительная схема моста питается переменным током от сети, поэтому в схеме не нужен модулятор. Наиболее широко применяются автоматические мосты с термопреобразователями сопротивления, предназначенные для измерения температуры, и автоматические мосты с тензометрами для измерения механических усилий и напряжений в материале.

Автоматические мосты с термопреобразователями сопротивления

К автоматическим уравновешенным мостам с термометрами сопротивления предъявляются следующие основные требования:

а) высокая чувствительность;

б) компенсация погрешности от влияния температуры на сопротивления подводящих проводов, предназначенных для подключения термопреобразователей сопротивления, которые расположены в объекте измерения на большом расстоянии от прибора;

в) нечувствительность схемы к изменению переходного сопротивления контакта реохорда и к действию контактных и термо-э. д. с;

г) линейность шкалы моста, т. е. получение зависимости

/ = KARe = К А

где / - перемещение регистрирующего органа прибора; А - изменение сопротивления; в - измеряемая температура в случае моста с термопреобразователем сопротивления;

д) возможность изменения пределов измерения моста шунтированием реохорда;

е) отсутствие погрешности от самонагрева термопреобразователя сопротивления током питания Моста.

Рассмотрим, как выполняются эти требования. Для повышения чувствительности обычно используется измерительная равноплечая мостовая схема:

Re = R., = R, R, = R.




Рис. 4.8. Измерительные мостовые схемы: о - с изменением сопротивления в одном плече; б - с изменением сопротивлений двух смежных плеч; в - двухпроводная с низкоомиым датчиком; г - двухпроводная с высокоомным датчиком; Й -трехпроводная; е - симметричная четырехпроводная; »к - пятип роводная с двухсекционным термометром сопротивлении и индуктивно связанными плечами.

Мостовая схема уравновешивается изменением сопротивления одного или двух плеч (рис. 4.8,а, 6)

В первом случае уравнение равновесия

где Rj, - регулируемое сопротивление реохорда.

Вэ втором случае при одновременном разнозначном изменении сопротивлений в двух плечах моста (рис. 4.8,6) уравнение равновесия

IRe + ARe + iRp - ARp)] R.RAR3 + Rp)-

Во втором случае чувствительность мостовой схемы к изменению сопротивления реохорда Д Rp вдвое выше, так как изменение Д Rp йходит одновременно в левую и правую части уравнения с противоположными знаками. Следовательно, для уравновешивания данного изменения Д Rf, потребуется примерно вдвое меньшее изменение сопротивления реохорда Д Rp, чем в первом случае.

В двухпроводной измерительной мостовой схеме с термопреобразователем сопротивления последний подключается к схеме двумя подводящими проводами (рис. 4.8, в, г). В этсм случае сопротивления обоих подводящих проводов 2г, изготовленных из меди, входят в одно плечо моста. При изменении температуры окружающей среды сопротивление подводящих проводов изменяется, равновесие моста нарушается и в показаниях прибора возникает погрешность.





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