Разделы

Авто
Бизнес
Болезни
Дом
Защита
Здоровье
Интернет
Компьютеры
Медицина
Науки
Обучение
Общество
Питание
Политика
Производство
Промышленность
Спорт
Техника
Экономика

Измерительные схемы вторичных преобразователей

 

Приборы, применяемые для автоматического контроля и регулирования технологических процессов, имеют различные измерительные схемы, вид которых определяется выходной величиной первичного преобразователя – датчика технологического параметра. Выходной величиной преобладающего большинства датчиков являются электрические величины – сопротивление, напряжение. Основные измерительные схемы: мостовые и схема логометра, компенсационные и схема милливольтметра, дифференциально-трансформаторная.

Мостовая схема может быть двух видов: неравновесная и уравновешенная. По роду источника питания схемы делятся на мосты постоянного и переменного тока.

Рассмотрим принципиальную схему равновесного моста на постоянном токе, приведенную на рисунке 1, состоящую из четырех активных резисторов R1, R2, R3, R4, соединенных в замкнутый четырехугольник. В диагональ ВГ включен измерительный прибор (гальванометр), а в диагональ АС – источник питания. Входящие в схему резисторы R1, R2, R3, R4 называются плечами или ветвями моста.

Если подобрать сопротивления плеч моста так, чтобы потенциалы точек В и Г, между которыми включён измерительный прибор, были одинаковы, то ток в цепи прибора будет отсутствовать.

Процесс подбора сопротивлений для достижения такого положения, при котором IПР=0 называется уравновешиванием или балансировкой моста, а сам мост – уравновешенным. На основании законов Кирхгофа можно записать:

 

;

.

 

Преобразовав и разделив уравнения одно на другое, получим:

 

.

 

Так как в момент равновесия ток в цепи прибора IПР=0 то I1=I2, I3=I4, т.е. или . Равновесие моста характеризуется отсутствием напряжения на измерительной диагонали и тока, проходящего через прибор. Этому состоянию соответствует равенство произведения сопротивлений противоположных плеч.

С помощью приведенной схемы можно измерить неизвестное сопротивление RХ, включив его в одно из плеч моста вместо любого известного сопротивления, например R4. При трех известных сопротивлениях R1 , R2 и R3 неизвестное сопротивление RХ равно:

 

.

 

В неуравновешенных мостах ток, проходящий через измерительный прибор, не равен нулю. Неуравновешенные мосты применяются в основном при измерениях неэлектрических величин электрическими методами. При этом датчик включается в одно из плеч моста, он представляет собой переменное сопротивление, величина которого должна изменяться соответственно изменению измеряемой величины. Таким образом, сопротивления трех плеч моста постоянны, а сопротивление четвертого R4 переменное, его изменение нарушает равновесие моста, вследствие чего по измерительной диагонали моста потечет ток и стрелка прибора отклонится от нулевого положения.

Зависимость между током IПР в диагонали неуравновешенного моста и переменным сопротивлением R4 выражается уравнением:

 

где U – напряжение, подаваемое на вершины диагонали моста;

RПР – сопротивление прибора;

R1, R2, R3, R4 – постоянные сопротивления плеч моста.

 

Прибор может быть отградуирован в единицах измеряемой величины. Градуировка прибора справедлива только при определенном напряжении питания и постоянных сопротивлениях трех плеч моста. Использование неуравновешенного моста возможно только при условии постоянства напряжения питания U.

Неуравновешенные мосты обычно применяются в лабораторной практике и в приборах, исключающих влияние колебаний напряжения питания на показания прибора.

 

Дата публикации:2014-01-23

Просмотров:407

Вернуться в оглавление:

Комментария пока нет...


Имя* (по-русски):
Почта* (e-mail):Не публикуется
Ответить (до 1000 символов):







 

2012-2018 lekcion.ru. За поставленную ссылку спасибо.