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

Уменьшение погрешнос ти ст влияния температуры на сопротивления подводящих проводов достигается трехпрсводной схемой включения термопреобразователя сопротивления (рис. 4.8,5). В этой схеме сопротивления подводящих проводов входят в два прилежащих плеча моста, т. е в правую и левую части уравнения равновесия:

{г + Rz) {Rs + Ai?p) = R, {Re + ARe + r + R + Rp-ARp).

При одинаковом сопротивлении плеч моста при средней температуре измеряемого диапазона

Оср = (6mln + 6max)/2,

когда движок реохорда находится в средней точке, при изменении г равновесие моста не нарушится и погрешность не возникает. При положении движка в других точках реохорда погрешность от одинаковых изменений г (провода прокладываются рядом) будет незначительна. Сопротивление третьего подводящего провода входит в питающую диагональ моста и поэтому прн его изменении равновесие моста не нарушается .

Нечувствительнссть измерительной мостовой схемы к изменению переходного сопротивления контакта реохорда достигается выбором такого варианта включения реохорда, при котором переходное сопротивление А Гк включается или последовательно с входным сопротивлением электронного усилителя, или последовательно с источником питания. Предпочитают первый вариант (рис. 4.8,5), в котором при трехпроводной схеме включения моста можно получить линейную шкалу моста. При включении контакта реохорда последовательно с источником питания один из подводящих проводов приходится включать в цепь усилителя, что нежелательно из-за наводок от переменных магнитных полей. В первом варианте термо- и контактные э. д. с. при открытом входе усилителя могут вызвать появление погрешности. Измерительная мостовая схема сбычно питается переменным напряжением, усилитель имеет закрытый вход (через конденсатор), поэтому влияние термо- и контактных э. д. с. уменьшается во много раз.

Мостовая схема питается переменным напряжением 6,3 В от на-кальной обмотки трансформатора. Иногда для уменьшения влияния переменных магнитных полей частотой 50 Гц мост и-двигатель питают напряжением удвоенной частоты 100 Гц.

Линейность шкалы автоматического моста, т. е. получение уравнения / = К А Rb, обеспечивается включением термометра сопротивления и реохорда в одно плечо моста (рис. 4.8,5).

Уравнение равновесия при ARe = О к R = оо

{Re + ARe + r + R)Ri = {R2 + r)R3. . (4-9)

Уравнение равновесия при АРвФО

R,{Re + ARe+r + R, + Rp-AR) = (/?, -f г) {Rs + ARv). (4-»0)

После преобразования и вычитания (4.09) из (4.10) получим



Следовательно, автоматический мост будет иметь линейную шкалу. Установим зависимость между перемещением регистрирующего органа / и изменением температуры для схемы, обеспечивающей равномерную шкалу прибора (рис. 4.8,5):

А/?е =/*СеАе = /?е«еАе.

Соответствующее изменение сопротивления реохорда при равновесии моста

Подставляя значение ARe в (4.12) для ARp, получим

Угол поворота реохорда «р соответствующий изменению сопротивления реохорда ARp,

Др «п

где а„ - полный угол реохорда.

Ось реохорда связана с регистрирующим органом - передаточным механизмом с постоянным передаточным числом i.

Уравнение шкалы уравновешенного автоматического моста

ReeRiJ (R + Ri + r) Rp

ARp = K.Kee n ,Ae. (4.13)

ap = -f=-ARp=KpARp,

lKpiARp = r,;TrQ

линейно no отношению к измеряемой величине, т. е. к температуре AG. Изменение предела измерения автоматического моста достигается шунтированием реохорда.

Рассмотрим уравнение равновесия моста, реохорд которого шунтирован сопротивлением Rm, показанным пунктиром на рис. 4.8,5.

При ARe = О уравнение равновесия

(г -f R)Rs ={Rb + Re + r + Rs)Ri,

где -Ra - эквивалентное сопротивление шунтированного реохорда.

При AReO для получения уравнения равновесия преобразуем треугольник из сопротивлений Rm, ARpR - ARp в звезду из сопротивлений Ra, RbRc (рис. 4.6, д):

(R. + iR. -r)=R.[Re+r + ARe + R. + -=

Re + r + ARe+R. +

. После преобразования получим для ARp следующую формулу! 138



Пропорциональность между сопротивлениями А и А не нарушена. Изменился только коэффициент пропорциональности, следовательно, шунтированием реохорда можно изменять пределы измерения моста.

Для уменьшения погрешности от самонагревания термопреобразователя сопротивления ограничивают мощность, выделяемую в термопреобразователе, тогда погрешность от его самонагрева не превышает 0,1 %.

Примечание. Согласно ГОСТ 6651-84 «Термопреобразователи сопротивления ГСП» «Измерительный ток, протекающий по чувствительному элементу термопреобразователя и вызывающий его нагрев с соответствующим изменением сопротивления на величину не более 0,1 % его номинального значения при О °С, должен выбираться из ряда: 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 5,0; 10,0; 15,0; 20,0, 50,0 мА и указываться в технических условиях на термопреобразователи конкретных типов».

Для стабильности и уменьшения контактных э. д. с. реохорд выполняется из палладийвольфрамового провода, который наматывается на изолированный медный тороид. Для уменьшения влияния на реохорд внешних переменных магнитных полей реохорд астазируется подключением одного из концов обмотки реохорда к внутреннему медному тороиду. Реохорд обычно выполняют без гибких подводящих проводов, параллельно реохорду укрепляют неподвижную медную шинку. Подвижный контакт скользит одновременно по реохорду и шинке.

При измерении с высокой точностью температур в узком диапазоне порядка 1 °С применять обычную измерительную мосювую схему с односекционным металлическим термопреобразователем сопротивления нецелесообразно из-за возрастающего в этом случае относитель- ного влияния температуры окружающей среды на изменение сопротивлений остальных плеч моста и на сопротивление подводящих проводов. В таких случаях можно применить высокочувствительные и вы-сокоомные полупроводниковые термопреобразователи сопротивления в обычной мостовой схеме или двухсекционный термопреобразователь сопротивления в схеме моста с индуктивно связанными плечами (ркс. 4.8,ж).

Двухсекционный термопреобразователь сопротивления состоит из двух металлических сопротивлений Ri и R. Сопротивление Rb имеет большой температурный коэффициент сопротивления (ТКС), а R ~ малый. Для полного устранения погрешности от воздействия температуры окружающей среды на сопротивление R с малым ТКС последнее термостабилизируется, т. е.. располагается в точке измерения температуры рядом с сопротивлением с большим ТКС. Для устранения влия-йия подводящих проводов г два из них подключаются в цепь источника питания, а два - последовательно с индуктивно-связанными плечами, которые имеют высокое сопротивление.

Отношение сопротивлений индуктивно-связанных плеч, выполненных в виде обмоток на тороидальном сердечнике с высокой магнитной проницаемосгью при плотной намотке витков, равно отношению числа витков wl и w2. Нестабильность этого отношения не превышает





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