Метрология и технические измерения отрасли: Лабораторный практикум, страница 6

Сігналы 0-5 мА выкарыстоўваюць пры даўжыні ліній сувязі да 5 км, а 0-20 (4-20) - да 20 км.

Токавыя сігналы валодаюць добрай перашкодааховай. Най-больш шырока выкарыстоўваецца дыяпазон 4-20 мА, бо дазваляе дастаткова проста кантраляваць абрыў ліній сувязі. Акрамя таго, нар-міруючыя пераўтваральнікі выкарыстоўваюцца ў сістэмах дыстанцый-нага кантролю, паколькі выхадныя сігналы вымяральных пераўтва-ральнікаў маюць малую магутнасць і іх перадача на вялікія адлегласці ў шэрагу выпадкаў ускладнена.

Уніфікацыя выхаднога сігналу першаснага пераўтваральніка дазваляе рэзка скараціць наменклатуру другасных прыбораў, забяспе-чыць іх узаемазамяняльнасць і распрацаваць інфармацыйна-вымяральныя комплексы з прымяненнем ЭВМ.

Мал. 2.1. Структурная схема

нарміруючага  пераўтваральніка

 
2.1.1. Нарміруючыя пераўтваральнікі тэрмаЭРС. У аснову работы пакладзены кампенсацый-ны метад вымярэння тэрмаЭРС з выкарыстаннем схемы патэнцыё-метра з пераменнай сілай рабочага току. Схема пераўтваральніка пры-ведзена на мал. 2.1. Тут I - контур вымярэнняў; II - контур кампен-савання. Контур I утрымлівае ка-рэктуючы мост КМ, узмацняльнік У1 з токавым выхадам Iвых, рэзіс-тар Rзс і тэрмапару ЕАВ(t, t0). Ка-рэктуючы мост прызначаны для ўвя-дзення аўтаматычнай папраўкі на змену тэмпературы вольных кан-цоў ТЭП, а таксама кампенсаванні пачат-ковай тэрмаЭРС у пераўтва-раль-ніках, ніжняя мяжа вымярэння якіх не роўна 0°С.

Карэктуючы мост уяўляе сабой электрычны нераўнаважаны мост са сталымі манганінавымі рэзістарамі R1, R2, R3 і медным рэзістарам Rм. Дыяганаль ab сілкавання маста далучана да стабілізаванай крыніцы сілкавання Uсілк. Напружанне гэтай крыніцы выбіраецца ў за-лежнасці ад градуіроўкі далучанай тэрмапары. Вымяральная дыя-ганаль cd карэктуючага маста ўключана ў разрыў паміж электродам тэрмапары і злучальным провадам. Пры тэмпературы свабодных канцоў ТЭП, а такім чынам і рэзістара Rм, размешчанага побач з канцамі падоўжаных правадоў, роўнай 0°С, мост знаходзіцца ў раў-навазе, г. зн. напружанне ў дыяганалі cd роўна нулю. Калі тэмпе-ратура свабодных канцоў, напрыклад, вырасла і стала t0', то супраціў-ленне рэзістара Rм таксама вырасце,у выніку чаго ў дыяганалі з’явіцца напружанне Ucd. Яго кампенсуе тэрмаЭРС, якая адсутнічае, г. зн.

Ucd  = EAB(t0', t0).

Узмацняльнік У1 складаецца з двух каскадаў: магнітнага УМ, выкананага па двухтактнай двухпаўперыяднай схеме, і паўправад-ніковага ўзмацняльніка УП, які працуе ў рэжыме ўзмацнення пас-таяннага току. Узмацняльнік У1 выконвае функцыі нуль-індыкатара.

Контур кампенсавання II уключае ў сябе рэзістар Rзс і ўзмац-няльнік зваротнай сувязі У2. Гэты ўзмацняльнік аналагічны ўзмац-няльніку У1, але ўключаны з глыбокай адмоўнай сувяззю па выхад-ному току ўзмацняльніка. Выхадны ток Iзс узмацняльніка У2 з’яўляец-ца рабочым токам контура II і пры праходжанні гэтага току па супра-ціўленню Rзс на ім ствараецца кампенсуючае напружанне

Uзс = IзсRзс.                                              (1)

З боку контура I да рэзістара Rзс падводзіцца сігнал ТЭП ЕАВ(t, t0), складзены з напружаннем Ucd, якое ствараецца ў вымяральнай дыяга-налі карэктуючага маста. Такім чынам, гэты сумарны сігнал, параўноў-ваецца з напружаннем Uзc. Небаланс, роўны

U = EAB(t, t0) + Ucd   Uзc,(2)

падаецца на ўзмацняльнік У1. Выхадны сігнал узмацняльніка У1 ства-рае ток Iвых, які паступае ў знешні ланцуг Rн і далей - ва ўзмацняльнік зваротнай сувязі У2. Выхадны ток Iзс узмацняльніка У2 змяняецца і выклікае падзенне напружання Uзc на рэзістары Rзс, пакуль небаланс DU не дасягне некаторай малой велічыні dU, якую называюць ста-тычнай памылкай кампенсавання.

Наяўнасць статычнай памылкі кампенсавання прыводзіць да та-го, што ў контуры вымярэння I праходзіць недакампенсаваны ток. Пры гэтым, чым больш вымяраемая тэрмаЭРС, тым большы гэты ток.