Разделы

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

Дифференциальные схемы.

Дифференциальные схемыэто электрическая цепь из двух смежных контуров, в каждом из которых действует своя э.д.с., а измерительный прибор включается в общую ветвь и реагирует на разность контурных токов.

Дифференциальные схемы используются в двух режимах:

1. При неизменных сопротивлениях обоих контуров изменяется одна или обе э.д.с. (рисунок 10)

При подаче напряжения на первичную обмотку катушки по ее виткам протекает переменный ток, создающий переменную магнитодвижущую силу iw, которая в свою очередь, создает переменный основной магнитный поток Ф, замыкающийся по стальному магнитопроводу. Замыкаясь, магнитный поток Ф оказывает сцепление как с первичной, так и со вторичной обмотками.

Магнитный поток индуцирует в первичной обмотке э.д.с. самоиндукции, действующее значение которой

 

,

 

а во вторичной обмотке э.д.с. взаимоиндукции

 

,

 

Рисунок 10

 

Т.к. частота э.д.с. одинакова и индуцируются они одним и тем же магнитным потоком, то первичная э.д.с. отличается от э.д.с. индуцируемой на вторичной обмотке только в том случае, если число витков w1 и w2 неодинаково. Чем больше число витков обмотки, тем больше э.д.с. в ней индуцируется.

Таким образом, рассматриваемые схемы уравновешены, если Е12. Изменение Е1 на величину DЕ (может быть вызвано перемещением движка) приводит к возникновению разностного тока и перемещению стрелки прибора. Использование второй схемы предпочтительно, т.к. чувствительность ее возрастает в 2 раза.

2. При неизменных одинаковых (по величине и по фазе) э.д.с. меняется сопротивление одного или обоих плеч (рисунок 11).

Изменение сопротивления приводит к изменению тока и возникновению тока прибора.

 

Рисунок 11

 

Если поменять местами измерительный прибор и источник питания переменного тока, то получится схема с дифференциальным трансформатором, имеющим три обмотки (рисунок 12).

Рассмотрим принцип работы этой схемы. Если схема уравновешенна, то I1=I2 и, следовательно, магнитные потоки, создаваемые обмотками и, будут также равны, т.е. . Так как эти потоки действуют встреч но, то во вторичной обмотке w2 э.д.с. не наводится, поэтому ток в приборе равен нулю.

При изменении сопротивления плеча Z±DZ равенство токов и магнитных потоков нарушается, в магнитопроводе трансформатора появляется результирующий поток , который наводит во вторичной обмотке э.д.с. В этом случае в приборе появляется разностный ток IP=I1–I2, амплитуда которого пропорциональна величине Z±DZ, а фаза определяется величиной большего из токов. Обычно такие схемы позволяют обеспечить согласование выходного сопротивления, например, усилителя, с сопротивлением нагрузки для максимального использования усилителя мощности.

Чувствительность дифференциальных схем превышает чувствительность мостовой схемы.

Первый вариант: Чувствительность схемы по току:

 

 

Чувствительность схемы по напряжению:

 

 

Второй вариант: Чувствительность схемы по току:

 

 

Чувствительность схемы по напряжению:

 

 

Все дифференциальные схемы требуют стабилизации напряжения источника питания.

Дифференциально-трансформаторные схемы применяются для дистанционной передачи показаний (рисунок 13).

 

Рисунок 13

 

Измерительная система состоит из двух одинаковых трансформаторных катушек КТ1 и КТ2, электронного усилителя ЭУ и реверсивного двигателя РД, на валу которого закреплен профильный кулачок К.

Катушки имеют первичную и вторичную обмотки. Первичные обмотки включены последовательно и питаются напряжением переменного тока. Вторичные катушки выполнены в виде двух секций с одинаковым числом витков, включенных встречно. Вторичные катушки соединены последовательно и включены на вход усилителя. Внутри каждой катушки расположен сердечник.

При подаче тока в первичную обмотку катушки во второй индуцируется э.д.с.. Когда сердечник катушки датчика КТ1, механически связанный с чувствительным элементом, находится в среднем положении, э.д.с. Е1 и Е2, индуктируемые в каждой секции катушки, равны и направлены навстречу и разность их DU1=E1–E2=0.Если сердечник катушки вторичного прибора КТ2 тоже находится в среднем положении, то разность э.д.с. DU2=E3–E4 во вторичных обмотках будет также равна нулю. В результате напряжение на входе в усилитель DU=DU1–DU2=0 и измерительная схема находится в покое.

При изменении значения измеряемой величины Р сердечник катушки датчика сместится от среднего положения, распределение магнитных потоков во вторичных обмотках изменится и э.д.с. будут равны. На входе усилителя появится напряжение DU=DU1–DU2 ,величина которого пропорциональна перемещению сердечника катушки КТ1, а знак зависит от направления перемещения сердечника от среднего положения. Напряжение разбаланса, усиленное ЭУ, подается на управляющую обмотку реверсивного двигателя РД. Последний с помощью кулачка К переместит сердечник катушки вторичного прибора в положение, при котором напряжение, индуктируемое во вторичной обмотке, окажется равным напряжению во вторичной обмотке, катушки датчика. Одновременно переместятся стрелки указателя и регистрирующего устройства вторичного прибора. Таким образом, сердечник катушки КТ2 ”следит” за положением сердечника катушки КТ1, а показывающее и регистрирующее устройства вторичного прибора отмечают соответствующие значения измеряемой величины.

 

Дата публикации:2014-01-23

Просмотров:475

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.