evtiheeva_n_n__izmerenie_yelektricheskih _i_neyelektricheskih (1024282), страница 38

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 38)

2 6 , б в р е ж и м е хо­лостого хода1CX,X = UI2(4.112)не зависит от параметров цепи.153иъыхИ з ( 4 . 1 0 5 ) с л е д у е т , что н а п р я ж е н и е на в ы х о д е м о с т апропор­ц и о н а л ь н о AZ. П р и и з м е н е н и и з н а к а A Z с п л ю с а н а м и н у с т а к ж е изме­ивых-няет знак напряжениеД л я п е р е м е н н о г о н а п р я ж е н и я э т о соответ­ствует изменению его ф а з ы на 180°.Можнорис.показать,что4.26, в, м о ж е тчувствительностьбыть выше,схем,приведенныхначем чувствительность рассмотренныхс х е м . В с х е м е р и с . 4 . 2 6 , г и м е е т с я в о з м о ж н о с т ь с о г л а с о в а н и я сопротив­л е н и я н а г р у з к и с в ы х о д н ы м сопротивлением м о с т а ; цепи питания мостаи н а г р у з к и гальванически не соединены.П о г р е ш н о с т ь и н д у к т и в н ы х п р е о б р а з о в а т е л е й .

Т е м п е р а т у р н а я погреш­н о с т ь и н д у к т и в н ы х п р е о б р а з о в а т е л е й в о с н о в н о м о б у с л о в л е н а измене­н и е м а к т и в н о й с о с т а в л я ю щ е й и х с о п р о т и в л е н и я . Эта п о г р е ш н о с т ь адди­т и в н а и у м е н ь ш а е т с я в случае п р и м е н е н и я м о с т о в ы х с х е м . К р о м е т о г о ,п р и и з м е н е н и и т е м п е р а т у р ы и з м е н я е т с я м а г н и т н а я п р о н и ц а е м о с т ь стали,чтоприводиткнекоторому дополнительному изменению аддитивнойи мультипликативной погрешностей.При изменении напряженияемостьмагнитопроводапитаниям е н я е т с я м а г н и т н а я проница­преобразователя, ас л е д о в а т е л ь н о , его сопро­т и в л е н и е и ч у в с т в и т е л ь н о с т ь .

И з м е н я е т с я т а к ж е ч у в с т в и т е л ь н о с т ь мос­т о в о й и з м е р и т е л ь н о й ц е п и . И з м е н е н и е с о п р о т и в л е н и я п р и в о д и т к ад­дитивной погрешности и компенсируется м о с т о в о й цепью. Изменениечувствительностиуменьшениялибосоздаетмультипликативнуюпогрешность.Дляеес т а б и л и з и р у ю т н а п р я ж е н и е и с т о ч н и к а п и т а н и я мос­та, л и б о п р и м е н я ю т к о м п е н с а ц и о н н ы е с х е м ы и з м е р е н и я .Изменение частотысопротивленияпитающегонапряженияприводит к изменениюр е з и с т о р о в , в к л ю ч е н н ы х в м о с т , и м е н я е т чувствитель­ность. Малую погрешность имеют м о с т о в ы е с х е м ыторыхчувствительностьпараметров цепи.( р и с .

4 , 2 6 , 6 ) , у ко­в р е ж и м е холостого хода 5 С Х Х не зависит отУ других схем для уменьшения погрешностинужностабилизировать частоту питающего н а п р я ж е н и я .П р и п е р е м е ш е н и и я к о р я п р е о б р а з о в а т е л я и з м е н я е т с я в ы х о д н о е на­п р я ж е н и е м о с т а . П р и с р е д н е м п о л о ж е н и и я к о р я д о л ж н о б ы т ь UBbIX ==0.О д н а к о п р а к т и ч е с к и и м е е т с я н е б о л ь ш о е н а п р я ж е н и е , что приво­дит к а д д и т и в н о й п о г р е ш н о с т и и з м е р и т е л ь н о г о м о с т а .

Д л я б а л а н с и р о в ­к и м о с т о в п е р е м е н н о г о т о к а н е о б х о д и м а р а з д е л ь н а я р е г у л и р о в к а дейст­в и т е л ь н о й и м н и м о й с о с т а в л я ю щ и х его в ы х о д н о г о н а п р я ж е н и я . В мос­тахсиндуктивнымипреобразователямируетсяперемещениемя к о р я п р е о б р а з о в а т е л я , д р у г а я — п у т е м регули­ровкидругихрис.4.26,а).сопротивленийЕслиодна(например,регулировкасделанасоставляющаясопротивленийнедостаточноRрегули­всхеметщательно, тоизменением положения я к о р я нельзя полностью сбалансировать схему.Другаяпричинапогрешностимоста заключаетсявт о м , ч т о в пи­т а ю щ е м н а п р я ж е н и и п о м и м о н а п р я ж е н и я с о с н о в н о й ч а с т о т о й имеют­сясоставляющиесети.154с к р а т н ы м и частотами и с частотой промышленнойРеальный мостпеременноготока,питающийсят а к и м напряже-н и е м , полностью сбалансировать т р у д н о в с л е д с т в и е наличия несбалан­сированных с о с т а в л я ю щ и х с частотами, отличными от о с н о в н о й .Длялансомуменьшениямоста,погрешности,обусловленнойи с п о л ь з у е т с я фазочувствительныйостаточнымразба­выпрямитель.Егосредний выходной ток(4.113)/ = kUcosv,г д е U — п о д а в а е м о е на в х о д напряжение; <р — ф а з о в ы й у г о л м е ж д у из­меряемымиуправляющимнапряжением;к — к о э ф ф и ц и е н т пропор­циональности, з а в и с я щ и й от параметров выпрямителя.Приборпроектируетсявызванноеперемещениемравляющимнапряжением,т а к , чтобынапряжениеразбалансамоста,я к о р я п р е о б р а з о в а т е л я , б ы л о в ф а з е с уп­анапряжение,вызванноеплохимподбо­р о м с о п р о т и в л е н и й , б ы л о с д в и н у т о на у г о л у = я/2.

При э т о м выход­ной т о к в ы п р я м и т е л я б у д е т определяться т о л ь к оп е р е м е щ е н и е м яко­ря индуктивного преобразователя.Фазочувствительныйвыпрямительвыпрямляетнапряжение,имею­щее ту же частоту, что и у п р а в л я ю щ е е н а п р я ж е н и е , и частоту его не­четных г а р м о н и к . Это значительно уменьшает аддитивную погрешность,вызваннуюналичием4.2.6.высших гармоникТрансформаторныеПринцип.преобразовательвлияниемдействияив напряжениипитания м о с т а .преобразователиконструкция.Трансформаторныйпредставляет с о б о й т р а н с ф о р м а т о р , у к о т о р о г овходногосигнала и з м е н я е т с явзаимнаяподи н д у к т и в н о с т ь , чтоприводит к и з м е н е н и ю вторичного, в ы х о д н о г о напряжения.Различают д в а в и д а т р а н с ф о р м а т о р н ы хняющимсямагнитнымсопротивлениемипреобразователей:спостояннымс изме­магнитнымсопротивлением и подвижной о б м о т к о й .П р е о б р а з о в а т е л и п е р в о г о вида к о н с т р у к т и в н о аналогичны индуктив­нымпреобразователямиотличаютсят е м , что в м е с т о о д н о й имеютд в е о б м о т к и .

Так, например, преобразовательиз(рис. 4 . 2 8 , а )П-образного м а г н и т о п р о в о д а 1, п о д в и ж н о г о я к о р я 2 ир о к wjдвухсостоитобмо­и w2. При и з м е н е н и и в о з д у ш н о г о з а з о р а б и з м е н я ю т с я магнит­ное с о п р о т и в л е н и е R M и взаимная индуктивность М-. При э т о м изме­няется вторичная ЭДСЕ 2 = i<x>MIx.Какизвестно,(4.114)коэффициентвзаимоиндуктивностипредставляетс о б о й к о э ф ф и ц и е н т пропорциональности м е ж д у п о т о к о с ц е п л е н и е м вто­ричной о б м о т к и и>2Ф2 и т о к о м первичной о б м о т к и / ] :М= w2<&2/I1.(4.115)155Рис. 4.28Токс в я з а н с ее МДС Ftкатушки возбуждения Лз а к о н о м полно­го тока(4.116)h = Fi/wi,где W j —число в и т к о в первичной о б м о т к и .Из последних равенств следуетJl= w , w 2 « l > 2 / F , = w , w 2 / K * ,(4.117)/г д е R*M = / 1 / Ф 2 — в з а и м н о е м а г н и т н о е с о п р о т и в л е н и е .Если рассеяние м а г н и т н о г о п о т о к а м а л о и м о ж н о считать, чт8 Ф! == Ф 2 , т о Л * = Л м .

И з ( 4 . 1 1 4 ) - ( 4 . 1 1 7 ) следуетЕ2 = / C J W 1 W 2 / , / R M .Магнитнаяцепь(4.118)трансформаторногомагнитной цепи индуктивногому, подставив выражение(4.98)преобразователяпреобразователяваналогична( р и с . 4 , 2 8 , а ) . Поэто­( 4 . 1 1 8 ) , м о ж н о получить его ф у н к ­цию преобразованияЕг= j^wxw2h^Q\{lb+ ljur).(4.119)Пренебрегая магнитным сопротивлением стали(?СТ/МГ ^ 2 6 ) , полу­чимЕ 2 = /со W i W / i M o £ / 2 S .(4.120)2Повыражениям(4.119)и(4.120)м о ж н о о п р е д е л и т ь Е2, если т о кв о з б у ж д е н и я _/] н е з а в и с и т о т п е р е м е щ е н и я я к о р я . О д н а к о если пре­образователь подключить к источнику с постоянным напряжением156U1. т о п р и у м е н ь ш е н и и , н а п р и м е р , в о з д у ш н о г о з а з о р а б в о з р а с т а ю ти н д у к т и в н о с т ь п е р в и ч н о й о б м о т к и Lx и с о п р о т и в л е н и е , первичнойцепи jcjL i, что в е д е т к у м е н ь ш е н и ю т о к а 1\ и в т о р и ч н о й Э Д С Е2.

О н абудет м е н ь ш е , чем рассчитанная по в ы р а ж е н и я м ( 4 . 1 1 9 ) , ( 4 . 1 2 0 ) .Б о л ь ш е й стабильностью первичного т о к а обладает дифференциаль­н ы й п р е о б р а з о в а т е л ь ( р и с . 4,28 б). У э т о г о п р е о б р а з о в а т е л я п е р в и ч н ы ео б м о т к и с о е д и н е н ы п о с л е д о в а т е л ь н о и п о д к л ю ч е н ы к и с т о ч н и к у пере­м е н н о г о н а п р я ж е н и я с п о с т о я н н ы м з н а ч е н и е м Ui, а в т о р и ч н ы е в к л ю ­чены встречно. Д л я у п р о щ е н и я анализа м о ж н о считать, что дифферен­циальный преобразователь состоит из двух простых.

При перемещениия к о р я с о п р о т и в л е н и е п е р в и ч н о й о б м о т к и Z j о д н о г о п р о с т о г о преоб­р а з о в а т е л я в о з р а с т а е т , а д р у г о г о Z 2 — п р и м е р н о н а с т о л ь к о ж е умень­ш а е т с я . В ц е л о м с о п р о т и в л е н и е п е р в и ч н о й ц е п и о с т а е т с я п о ч т и б е з из­м е н е н и й , а ток_/j — п о с т о я н н ы м и р а в н ы мIi= UxKZx+ Z2) «Uil(2ju>l0).(4.121)Индуктивность первичной о б м о т к и L 0 определяется согласно ( 4 .

9 9 ) .Е с л и п р е н е б р е ч ь м а г н и т н ы м с о п р о т и в л е н и е м с т а л и Qcrlp-r< 2б0),тоЬ*(4.122)Urfo/foiwlnoQ,г д е и>! — ч и с л о в и т к о в п е р в и ч н о й о б м о т к и ;при с р е д н е м п о л о ж е н и и я к о р я .ЭДС д и ф ф е р е н ц и а л ь н о г онарных:Е 2 =Е2180— воздушный зазорп р е о б р а з о в а т е л я р а в н а р а з н о с т и Э Д С оди­-Е22.(4.123)П о д с т а в и в (4.120) в (4.123) и учтя ( 4 . 1 2 2 ) , получим ф у н к ц и юпреобразованиядифференциальноготрансформаторногодатчика( р и с . 4 . 2 8 , с?):Е2==Цш w1w2HoQ/8l)J1-(1/2) (w2/wi)j/iSo 0/(бо(/со w i v v 2 ^ o g / S ; , ) / ,- Аб) -1/(б 0+ Дб)) *(4.124)(wz/w^UiAd/do,где 6i= 60 — Дб и 62 = 60 + Д б , Дб=— с м е щ е н и е я к о р я относитель­н о его с р е д н е г о п о л о ж е н и я .Функция преобразователя дифференциального22п р е о б р а з о в а т е л я л и н е й н а при б , > Д б .трансформаторного157Чувствительность преобразователяS_ = Е2/А5( 1 / б 0 ) (w2/wl)Ul=пропорциональнаСвойстван а п р я ж е н и ю Ut.питающемудифференциальныханалогичнысвойствам(4.125)трансформаторныхсоответствующихпреобразователейиндуктивныхпреобразова­телей.Кнпреобразователямподвижнойсобмоткойпостояннымотносятсямагнитнымсопротивлениемферродинамическиетрансформа-горные преобразователи и вращающиеся трансформаторы.Схемаденаферродинамическогона р и с .полюсными4 .

Характеристики

Список файлов книги