Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы (1240837), страница 39
Текст из файла (страница 39)
П. Пре- ображенским, М. А. Панько и А. Н. Забелиным, напряженность переменного магнит>юго поля в помещениях блочных щитов ие превышает 0,4 — 1,5 А м, а в ме- стах распело>кения местных щитов турбогенераторов 0,6 — 5 Л/м. Для устранении или уменьшения поперечной помехи необходимо проклады- вать термоэлектродные провода так, чтобы возможные наводки внешним электро- магнитным полем были сведены к минимуму, Если учесть, что современные потев- шюметры для уменьшения влияния поперечной помехи снабжаклся многозвен- ными фильтрами (6 4-18), то этим влиянием на изменение показаний прибора также можно пренебречь.
4-16. Принципиальные схемы автоматических потеицнометрои В автоматических потеициометрах используется компенсационная мостовая измерительная схема. Напряжение, компенсирующее измеряемую терно-э. д. с. термоэлектрического термометра, в этой схеме получается как разность потенциалов в двух точках. 1отенциал одной из точек определяется положением движка реохорда, а потенциал другой зависит от температуры свободных концов термометра. Это дает возможность, как будет показано ниже, осу- Рис. 4484. Типовая принципиальная схема одноточечного ввтомв- тичесиого потеипиометра.
ществить автоматическое введение поправки на изменение термоэ. д. с. термометра, вызываемое отклонением температуры свободных концов его от О'С. Измерительная схема позволяет также выполнять шкалы потенциометров односторонние, двусторонние и безнулевые (с подавлением нуля). Ниже рассмотрим приведенную на рис. 4-18-1 тнповую принципиальную схему одноточечного автоматического потенциометра. На этой схеме приняты следующие обозначения: )гр — реохорд; Й вЂ” шунт реохорда, служащий для подгонки сопротйвления последнего до заданного нормированного значения )т' р, То — токо- отвод; тт'„ — резистор для установления диапазона измерения Ея = Е (г ° го) — Е (гв го); )т'„— резистор для установления начального значения шкалы Е (т,п г,); )'и — резистор балластный для установки при различных градуировках определенного значения сопро- тивлення верхней ветви измерительной схемы Ьаг(, а следовательно, и рабочего тока Уг =- 3 мй; й, — вспомогательный резистор из медной проволоки для автоматического введения поправки на изменение термо-э.
д. с. термометра при изменениях температуры его свободных концов; й„— контрольный резистор, сопротивлением 309,3.+: 0,2 Ом (или:+.0,5 Ом) для всех выпускаемых потенциомет- Ь„-'-, . ов, служащий для контроля рабочего тока в измерительной схеме = 1,В„ (1з = 2 мй) при градуировке прибора нли его поверке; В)уС вЂ” источник питания стабилизированный; К и В) — резисторы в цепи ИПС для ограничения и регулировки рабочего тока при градунровке или поверке прибора; А — термоэлектрический термометр; А,В, — термоэлектродные провода; б — б — зажимы, к которым при градуировке прибора или его поверке присоединяют нулевой прибор (например, гальванометр типа М195П) и насыщенный нормальный элемент класса точности 0,005; ВУ вЂ” входное устройство усилителя, предназначенное для преобразования поступающего из измерительной схемы сигнала небаланса (нескомпеяснрованного напряжения) постоянного тока в сигнал (напряжение) переменного тока; а — движок; Кр — каретка с указателем и пером; РД вЂ” реверсивный асинхронный двигатель конденсаторного типа с коротко- замкнутым ротором с встроенным в его корпус редуктором, передаточное число которого определяет время прохождения кареткой всей шкалы прибора; С и С, — конденсаторы для создания необходимого фазового сдвига (90') между магнитными потоками обмотки возбуждения и управляющей обмотки и необходимого напряжения (127 В) на обмотке возбуждения; С,— конденсатор, шунтирующий управляющую обмотку реверсивного двигателя для компенсации индуктивной составляющей тока в этой обмотке; СД— синхронный двигатель для продвижения диаграммной ленты, а в многоточечных приборах также для привода печатающего устройства и двухполюсного переключателя термоэлектрических термомег ов.
се резисторы измерительной схемы автоматических потенциометров, кроме Я„изготовляют из стабилизированной манганиновой проволоки. В потенциометрах, работающих в комплекте с термометрами гралуировок ПП, ХА, ХК н др., резистор И„находится в непосредственной близости со свободными концами термоэлектродных проводов А,В„соединяющих термометр АВ с прибором. При измерении температуры автоматическими потенциометрами в комплекте с термоэлектрическими термометрами градуировкн ПР-30/б поправка на изменение температуры свободных концов, как отмечалось выше, не вводится. Поэтому все резисторы измерительной схемы потенциометров, предназначенных для работы с этими термометрами, изготовляют из манганиновой проволоки. Реохорд автоматического потенциометра является ответственным узлом.
Основные элементы реохорда — рабочая спираль Рз и токо- отвод Та (вспомогательная спираль). В потенциометрах типа КПП, КСП н др., выпускаемых в настоящее время, рабочую и вспомога- тельную спирали изготовляют из проволоки ПдВ-20 (сплав палладий — вольфрам). В приборах прежних разработок типа ЭПП, ПС и других рабочая и токоотводящая спирали выполнялись из манганииовой проволоки.
Реохорд из проволоки ПдВ-20 обладает большей стойкостью против истирания по сравнению с реохордом из манганиновой проволоки. Для повышения надежности работы движок реохорда снабжается контактами„выполненными из сплава золото — серебро — медь. Надежность контакта, а следовательно, и работы реохорда обеспечивается также чистотой контактных поверхностей, защитой от загрязнений и необходимым контактным давлением.
Как видно из рис. 4-18-1, термоэлектрический термометр АВ подключен последовательно с усилителем к точкам а и с измерительной схемы потенциометра. К зажимам Ь и д подключен источник стабилизированного питания, обеспечивающий постоянство рабочего тока 1, и 1, (1, = 1, + 1,) в измерительной схеме прибора. При нормальной температуре окружающего воздуха напряжение между точками а и с зависит только от положения движка реохорда, и для каждого значения измеряемой термо-э. д. с. термометра Е (1, 1,) можно найти такое положение движка реохорда, при котором компенсирующее напряжение 0„между точками а и с равно Е (1, 1,) и тока в цепи термометра не будет.
В этом случае по закону Кирхгофа для контура абс (ВУ) ВАа !\глРир + 1111н Жи Е (~ 10) 0в откуда Е((, 1„) =.1,тК,р+1 йв — 1„К„= — (1„, (4-18-1) где Й,р — приведенное сопротивление реохорда; лт =- Кр/Й„р (здесь Кр — часть приведенного сопротивления реохорда левее движка и), Рассмотрим принцип автоматического введения поправки на изменение температуры свободных концов термоэлектрического термометра. Допустим„что первоначальная температура свободных концов термометра 1~ увеличилась и стала равной 1О, а температура рабочего конца осталась без изменения и равна 1.
В этом случае значение термо-э. д. с. термометра уменьшится на Е (1;, 1,). Если бы все сопротивления измерительной схемы оставались при этом неизменными, то движок реохорда сместился бы влево на расстояние„ соответствующее значению Е ((,', 1,), и потенциометр при постоянной температуре 1 рабочего конца термометра показал неправильную (заниженную) температуру. В действительности с повьппением температуры 1, сопротивление медного резистора Й„, находящегося в одинаковых температурных условиях со свободными концами термометра, увеличивается на М„. При этом несколько изменяются токи 1т и 1„а вместе с тем и уменьшается компенсирующее напряжение У„, на И/ .
В этом случае на основании уравнения (4-18-1) Е (1 4>) =Е (! 1е) Е (Га 1о) .= (1т+Ь1л) лт)1пр+ (1~+Л1т) )1в — (1, — И,) ʄ— (1, — И,) ДВ„= й., — Ли... (4-) 8-2) ы ~' = аь йг+й.„+к. (4-18-3) Порог чувствительности электронного потенциометра по напряжению И„п„т. е. наименьшее изменение значения измеряемой термо-э. д. с., способное вызвать малейшее изменение показания "Рибора, определяется выражением Я и й и= —. и р 1 У (4-18-4) й и — порог чувствительности усилителя потенплометра гп— 6 4 20) Коэффициент э учитывает изменение коэффициента уснлени" Усилителя при колебаниях напряжения, температуры н т. п. (обычно $ = 0,8). Таким образом,.лля того чтобы движок а сохранил свое прежнее положение и прибор показывал температуру рабочего конца термометра независимо от температуры его свободных концов (в определенных пределах 5 — 50'С), необходимо обеспечить равенство Е (г', г„) = Иl .
Отсюда следует, что сопротивление резистора И,„ должно быть рассчитано таким образом, чтобы компенсирующее напряжение между точками а и с изменялось с допускаемой погрешностью на то же значение, на которое изменяется термо-э. д. с. гермомегра вследствие изменения температуры его свободных концов, В этом случае показания прибора останутся без изменения в пределах принятой погрешности.
Ниже будет показано, что значение сопротивления резистора И„может быть принято с допускаемой погрешнсстью одинаковым для всех диапазонов измерений прибора с термоэлектрическими термометрами одной и той же градуировки. Важной характеристикой компенсационной измерительной схемы потенциометра с усилителем в качестве нулевого индикатора является ее чувствительность по напряжению, которая определяется как отношение напряжения на входе усилителя к нескомпенсированному нап яжению. 6 ескомпенсированному напряжению ЛУ = Е (г, Я вЂ” У, соответствует ток, протекающий через входную цепь усилителя Мl д' +л, +й где Є— входное сопротивление усилителя со стороны зажимов входного устройства В.у'; И,„— сопротивление измерительной схемы потенциометра; )г,„— суммарное сопротивление термометра и термоэлектродных проводов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
