|
Поверочную схему смотри в предыдущем вопросе ⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2 Приборы сравнения (мосты постоянного и переменного тока, компенсаторы, автоматические мосты) Приборы сравнения. Приборы сравнения предназначены для непосредственного сравнения измеряемой величины с величиной, значение которой известно (с мерой). Приборы сравнения могут работать в двух режимах: в равновесном режиме и в неравновесном режиме. Структурные схемы приборов сравнения приведены на рисунке.
При работе в равновесном режиме (рис. а.) измеряемая величина Х полностью компенсируется воздействием меры. Значение меры или ее части, необходимой для компенсации величины Х, в процессе измерения определяется по отсчетному устройству. В неравновесном режиме разность показаний между мерой и измеряемой величиной измеряется в отсчетном устройстве, шкала которого градуирована в единицах измеряемой величины. В данном курсе будут рассмотрены мосты постоянного и переменного тока и компенсаторы.
Мосты постоянного тока. Одинарный мост. Одинарные мосты постоянного тока предназначены для измерения сопротивлений величиной от 10 Ом и более. Схема одинарного моста приведена на рисунке: Диагональ, обозначенная на рисунке bd- называется диагональю питания. В нее включен источник питания (батарея) G. Диагональ ас называется измерительной диагональю. В нее включен указатель равновесия (гальванометр) Р. Выведем условия равновесия моста. В равновесном режиме Iур=0. Это условие выполняется когда: Из первого закона Кирхгофа, с учетом того, что и следует: I4=I1 и I3=I2. Принимая во внимание все вышесказанное можно записать: или . Выражение - является условием равновесия моста. Чувствительность моста по току и по напряжению определяются как: - чувствительность моста по току. - чувствительность моста по напряжению. yp и Uyp- изменение силы тока и напряжения в измерительной диагонали. R/R- отношение изменения сопротивления плеча моста к полному сопротивлению этого плеча. В частном случае, при R1=R2=R3=R4, чувствительность моста может быть записана как: и . R10 - сопротивление R1 при равновесии. , , . Rур - сопротивление указателя равновесия. В качестве практического примера приведены параметры моста Р-369. Диапазон измеряемых сопротивлений: 10-4…1.11111*1010 Ом. Класс точности в диапазоне до 10-3 Ом- 1 и при измерении сопротивлений от1 до 103Ом класс точности- 0.005. Мосты переменного тока. Мосты переменного тока применяются для измерения, как активных, так и реактивных сопротивлений (емкостных и индуктивных). Схема моста переменного тока приведена на рисунке. Уравнения, поясняющие принцип действия моста, записываются по аналогии с уравнениями, приведенными для одинарного моста постоянного тока, и имеют вид: Из первого закона Кирхгофа, с учетом того, что и следует: I4=I1 и I3=I2. Принимая во внимание все вышесказанное можно записать: или . Выражение - является условием равновесия моста. При работе на переменном напряжении эти уравнения должны быть записаны в показательной форме: или . Из этих уравнений следуют условия равновесия моста: Данная система уравнений показывает, что мост переменного тока может быть уравновешен только при определенном характере нагрузки и схеме включения сопротивлений в ветвях.
Автоматические мосты. Рассмотрим работу автоматических мостов. Автоматический мост выполнен на базе реверсивного двигателя, охваченного отрицательной обратной связью по току в измерительной диагонали. Упрощенная схема такого моста приведена на рисунке. Прибор работает следующим образом. К питающей диагонали ав подключен источник питания. В измерительную диагональ введены переменный резистор R и усилитель тока УТ. К выходу усилителя подключен реверсивный двигатель РД. Вал двигателя, с одной стороны управляет перемещением движка резистора R, а с другой стороны соединен со шкалой прибора. Усилитель тока подключен таким образом, чтобы при вращении двигателя сопротивления R’ и R’’ изменяясь уменьшали ток в измерительной диагонали бг. Если ток в диагонали бг будет равен нулю, управляющий сигнал на выходе усилителя исчезнет и двигатель остановится. Это состояние будет зафиксировано на шкале, которая проградуирована в единицах измеряемой величины. Если сопротивление в одном из плеч моста изменить - мост будет разбалансирован, в измерительной диагонали появится ток и процесс компенсации повторится. Компенсаторы. Компенсаторами называются приборы сравнения, в основу которых положен принцип компенсации Э.Д.С. Применяются компенсаторы для измерения напряжений и Э.Д.С. с высокой точностью.
Схема компенсатора приведена на рисунке. На приведенной схеме приняты следующие обозначения:: Gp- источник рабочего тока. Gn- нормальный элемент. Gx- источник измеряемого напряжения. R- регулируемый резистор. Ro образцовый резистор. Rk- компенсационный резистор. P- магнитоэлектрический гальванометр. Если ключ К находится в положении 1, выполняется равенство: . Если ключ находится в положении 2, выполняется равенство: . Таким образом, можно сравнить напряжение неизвестного источника Gx c напряжением нормального элемента Gn. Это можно пояснить соотношением: . Следовательно: . По приведенной схеме работает, например, компенсатор Р 355. Он имеет класс точности 0.05…0.5 в пределах измерения напряжения 0.6…1500 мВ. Для увеличения скорости измерений применяют автоматические компенсаторы. Одна из схем такого компенсатора показана на рисунке. Схема работает следующим образом: В основе прибора лежит усилитель постоянного тока, охваченный обратной связью. Если обозначить коэффициент усиления УПТ как s, можно записать: и . Отсюда можно вывести прямую зависимость между током, протекающим по микроамперметру и измеряемым напряжением. . Такие компенсаторы применяют для измерения малых напряжений, например на выходе ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования... Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот... Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом... Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|