датчиками, в которых измеряемый параметр может быть преобразован в изменение сопротивления. Наиболее широко электронные мосты применяются в качестве вторичных приборов при работе с термометрами сопротивления.
Измерительная схема автоматического электронного равновесного моста приведена на рисунке 1.1. Как видно из рисунка, измерительная схема уравновешенного моста содержит четыре плеча, три из которых представлены постоянными сопротивлениями R1, R2 и R3, а четвёртое - переменным сопротивлением термопреобразователя Rt и последовательно соединённым с ними сопротивлением реохорда Rпр. Последнее состоит из параллельно соединённых сопротивлений реохорда Rр, шунта реохорда Rш, предназначенного для ограничения протекающего по реохорду тока, и сопротивления R, служащего для подгонки сопротивления реохорда к расчётному значению.
Термометр сопротивления Rt присоединяют к прибору по трёхпроводной схеме через сопротивления Rл, служащие для подгонки сопротивления соединительных проводов до 2,5 Ом.
Применение трёхпроводной схемы включения термометра снижает величину температурной погрешности, вызванной изменением сопротивления соединительных проводов вследствие изменения температуры окружающего воздуха.
При изменении температуры контролируемого объекта изменится сопротивление Rt и нарушится равновесие измерительной схемы. В результате в диагонали db моста появится сигнал, который с помощью усилителя увеличится до величины, достаточной для вращения реверсивного двигателя РД. Ротор реверсивного двигателя поворачивается до тех пор, пока существует сигнал, вызванный неравенством плеч измерительной схемы.
Двигатель связан с рычагом, перемещающим контактный ролик (движок) реохорда. Перемещение движка происходит до наступления равновесия в измерительной схеме. Двигатель одновременно связан механической передачей с показывающей и регистрирующей стрелкой прибора.
|
|
Рисунок 1.1 - Принципиальная электрическая схема автоматического моста КСМ2 |
В момент равновесия измерительной схемы положение стрелки определяет значение измеряемой температуры (сопротивления Rt).
Для расчёта измерительной схемы равновесного моста должны быть заданы минимальный tmin и максимальный tmax пределы измерения температуры в 0С и тип термопреобразователя сопротивления. Расчёт производят следующим образом.
Зная пределы измерения и тип термопреобразователя сопротивления, находят по градуировочным таблицам минимальную Rtmin и максимальную Rtmax величины сопротивления термопреобразователя. При измерении Rtmin движок реохорда должен находится в точке С, соответствующей началу шкалы. Поскольку термопреобразователь сопротивления Rt включён последовательно с реохордом в одно из плеч моста, достижение равновесия измерительной схемы возможно при удовлетворении равенства.
(Rtmin+Rл+R4+Rпр)R2=(R1+Rл)R3. (1)
При измерении Rtmax движок реохорда должен находится в точке А, соответствующей концу шкалы. При этом равновесие измерительной схемы соблюдается при выполнении следующего условия:
(Rtmax+Rл+R4)R2=(R1+Rл)(R3+Rпр). (2)
Вычитая равенство (1) из (2), получим
Rпр=
.
(3)
Для увеличения чувствительности измерительной схемы сопротивление R3 всегда выбирается равным сопротивлению R2. Учитывая это, из уравнения (1) имеем
R1 = Rtmin+R4+Rпр . (4)
Подставляя (3) в (4), получим
R21+pR1+q=0, (5)
где p = Rл+R2 - Rtmin - R4;
q = - 
.
Из уравнений (5) и (4) последовательно определяем R1 и Rпр.
Обозначив общие сопротивления параллельно соединённых сопротивлений Rр и Rш через Rоб , величину сопротивления R находим по равенству
R = 
.
(6)
Максимальную величину тока, протекающего через термометр сопротивления, определяют по уравнению
Imax=
. (7)
Величина Imax не должна превышать 7-8 мА. Такое ограничение предельного тока связано с необходимостью предотвращения нагрева
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
