Разделы

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

Мостовые схемы на переменном токе.

Мостовая схема на переменном токе (рисунок 7) тождественна мостовой схеме на постоянном токе при условии замены активных сопротивлений моста полными сопротивлениями. Четыре плеча моста образуются четырьмя полными сопротивлениями Z1, Z2, Z3, Z4. В диагонали АВ моста подключен источник питания переменного тока Е, а в диагональ БГ включен измерительный прибор.

Ток в измерительной диагонали определяется:

 

 

Условие равновесия моста Z1 'Z4=Z2 'Z3. Т.к. полные сопротивления являются комплексными величинами, характеризующиеся не только модулем, но и фазовым углом j, можно записать:

; ; ; ,

 

где z1, z2, z3, z4 – модули.

В соответствии с условием равновесия моста:

 

и

 

Таким образом, получаем два независимых условия равновесия. В отличие от мостов постоянного тока, имеющих одно уравнение равновесия, мосты переменного тока имеют два уравнения и для их уравновешивания необходима регулировка не менее двух параметров схемы. Трудность регулировки равновесия моста переменного тока заключается в том, что в процессе обеспечения одного условия (равенство модулей) нарушается другое (равенство углов фазовых сдвигов между током и напряжением в плечах моста). Обычно такие мосты регулируются методом последовательных приближений.

Измерительная схема автоматического уравновешенного моста (рисунок 8) состоит из четырех сопротивлений R1, R2, R3, R4. Сопротивление R4 является переменным, оно изменяется пропорционально измеряемой величине.

Рисунок 8

 

Для уравновешивания моста в его схему включен реохорд RR, движок которого связан с реверсивным двигателем РД. В диагональ питания ”ав” включен источник питания U, в измерительную диагональ “бг” – электронный усилитель ЭУ. Под действием изменения измеряемой величины изменяется сопротивление R4, при этом нарушается равновесие моста и на выход усилителя подается напряжение разбаланса; знак напряжения зависит от того, увеличилось или уменьшилось сопротивление R4.

В результате включается реверсивный двигатель РД и перемещает движок реохорда до тех пор, пока не наступит равновесие моста. Так как каждому значению измеряемой величины соответствует определенное значение сопротивления плеча R4, то положение движка реохорда при уравновешивании моста всегда будет соответствовать определенному значению измеряемой величины. Шкала моста градуируется в единицах измеряемой величины.

В схему уравновешенного моста входят: сопротивление Rш, служащее для подгонки RR, сопротивление RН, RП для подгонки предела измерения моста, RЛ для подгонки сопротивлений соединительных проводов датчика.

На величину сопротивления соединительных проводов влияет температура окружающей среды, что приводит к погрешностям при измерениях. Для исключения влияния применяют трехпроводную схему подключения датчика. Применение третьего соединительного провода ”ад” перемещает одну из вершин моста непосредственно в головку датчика, в результате чего один провод линии оказывается включенным в одно плечо моста, а другой – в другое, смежное плечо. Оба провода имеют одинаковую длину и прокладываются рядом, поэтому их сопротивления и температурные изменения одинаковы и не вызовут нарушения равновесия моста.

 

Логометр – прибор магнитоэлектрической системы (рисунок 9). Действие его основано на взаимодействии неравномерного магнитного поля неподвижного постоянного магнита и магнитных полей, образованный токами, протекающими в двух скрещенных под углом и жестко связанных между собой подвижных рамках.

Рисунок 9

 

Рассмотрим схему логометра. Между полюсными наконечниками постоянного магнита расположен стальной цилиндрический сердечник, который образует с ними переменный воздушный зазор, увеличивающийся от середины наконечников к их краям.

Благодаря этому магнитная индукция уменьшается от середины к краям. В зазорах перемещаются одинаковые скрещенные рамки R1 и R2, жестко скрепленные между собой и со стрелкой прибора.

Измерительная схема логометра состоит из параллельных цепей, получающих питание от одного источника.

В одну цепь включена рамка R2 и постоянное сопротивление R, в другую – рамка R1, измеряемое сопротивление RX. Через рамки R1 и R2 протекают токи I1 и I2 образующие свои магнитные поля, которые, взаимодействуют с полем постоянного магнита, создают вращающие моменты М1 и М2, направленные навстречу друг другу.

Величина момента каждой рамки зависит от напряженности магнитного поля и от силы тока, проходящего по рамке:

 

M1=C1'H1'I1; M2=C2 'H2 'I2,

 

где М1 и М2 – моменты, развиваемые рамками;

Н1 и Н2 – напряженность магнитного поля рамки;

I1 и I2 – токи в рамках;

C1 и С2 – коэффициенты пропорциональности.

Если сопротивление RX равно сопротивлению резистора R, то точки, проходящие по обеим рамкам, одинаковы. Момент М1 равен моменту М2 и рамки находятся в равновесии.

При увеличении температуры измеряемой среды, сопротивление термометра сопротивления увеличится, и сила тока в цепи рамочки с терморезистором уменьшится. Это приведет к уменьшению момента М2 и сердечник начнет поворачиваться и стрелка логометра пойдет по шкале.

Рамка, в цепи которой стоит резистор R1, при повороте сердечника начнет выходить из зоны сильного магнитного поля в зону ослабленного поля, а рамка, в цепи которой находится термометр сопротивления, наоборот, будет входить во все более усиливающееся поле.

Вследствие изменения напряженности поля момент М1 уменьшается, а момент М2 – увеличивается. Когда момент М2 станет равным моменту М1, сердечник остановится.

Каждому положению рамки соответствует своя напряженность магнитного поля в зазоре сердечника, поэтому угол поворота сердечника пропорционален изменению сопротивления термометра или температуре измеряемой среды.

Дата публикации:2014-01-23

Просмотров:329

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.