Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы (1240837), страница 40
Текст из файла (страница 40)
Если напряжение на входе усилителя то чувствительность по напряжению измерительной схемы прибора Порог чувствительности по напряжению электронных автоматических потенциометров обычно не превышает 1/5 предела допускаемой основной погрешности показания данного прибора. Лля обеспечения помехоустойчивости электронных автоматических потенциометров в зависимости от вида помехи применяют фильтры и специальную экранпровку первичной и вторичной обмоток входного трансформатора (~ 4-20). В практике эксплуатации автоматических потеяциометров наиболее общям является случай, когда сигвал помехи дейсгвует псследователыю с полезным сигналом во входной цепи прибора. Такой вид помехи обычво называют помехой иормальиого вида или поперечной помехой. Причииами появлеяия в цепи термоэлектрического термометра, а вместе с тем и иа входе потсициометра поперечиой помехи могут быль паводки виешиего электромагиитпого поля, паразитные токи и з.
д. с. и прочее. Причинами появления электромагнитного поля мокнут быть излучовия элеьтромагпитиой энергии силовыми кабелями, промышлепиыми электрическими устаиовками и т. п. В ряде случаев приходится встречаться и с другим видом воздействии помех, который имеет место, когда потеициэлы точек заземления корпуса прибора (или усилителя) и рабочего конца термометра рвзличиы. Этот вид помехи носит иазваиие помехи общего вида или продолыюй помехи.
В тех случаях, когда входные или измерителиые цепи потеициометра представляют собой электрическую цепь, иесимметричяую относительно корпуса, то продольивя помеха превращается в поперечную. Продольная помеха может возникать такуке при яаличви коптуров заземления, через которые протекаег ток большого зяачепия, и между различиыми точками заземления появляется разность потеицяалов или при измсреиии термоэлектрическим термометром температуры хггщкого металла в электрических плавильных печах и в ряде других случаев. Методы умсиьшеияя влияяия помех при измереиии температуры автоматическими потеициометрами в комплекте с термоэлехтрическими термометрами рассмотрсиы в [12. 161.
Следует отме~ить, что чувствитсльвость элсвтропяых автоматических потеяциометров к продольпой помехе зяачительио мепьше, чем к поперечной. Это обьясияется тем, что измерительные цепи потепциометра имеют сравпительио небольшое зиачеяие проводимости утечки, а также иаличием гальванического разделения входяых цепей и общей цепи усилгггеля, которая обычно соединена с корпусом. Необходимо также отметить, что при воздейсгвии продольной помехи иа потеициометр появляется, как правило, поперечная помеха такого же спектральпого состава, что и продольная.
Действие помех из автоматический электроипый потеициометр вызывает смещеиие нуля, умезьшеиие ком(х)игциеита усилеипя усилителя и вследствие этого увелячеиие статической и динамической погрешности прибора. Для уменьшения влияния помех, возникающих в цепи термоэлектрического термометра, на вход прибора подключают многозвенные фильтры. Автоматические потенциомегры типа КСП2 и КСП4 с временем прохождения кареткой (указателем) всей шкалы 2,5; 5 и 10 с снабжают двойным Г-образным фильтром (Ф1), состоящим из резисторов )уфы )гфя, )гфз и конденсаторов Сф„Сфю Сф». Приборы типа КСП4 с временем прохождения указателем всей шкалы 1 с имеют на входе двойной Т-образный фильтр (Ф2), ссстоящий из резисторов )гфз, 1гфь, йфй и конденсаторов Сф„Сф„,, Сфз (рис. 4-22-5)„ Измерительная схема потенциометров, работающих в комплекте с телескопами пирометров полного излучения, отличается от рассмотренной тем, что в цепь постоянного резистора Я„ и реохорда включен корректирующий резистор хсзр, зашунтированный резисТором й„, (рис.
4-18-1, а). При перемещении рукой движка корректирующего резистора меняется значение приведенного сопротивления реохорда, а следовательно, и компенсиру1ощее напряжение ()а . Корректи)эующий резистор позволяет значительно уменьшить методическую погрешность прн измерении температуры пирометром полного излучения 6 7-6). На базе автоматических потенциометров со шкалой в милливольтах без изменения измерительной схемы выпускаются миллиамперметры и вольтметры для работы с измерительными устройствами, имеющими унифицированный выходной сигнал постоянного тока.
В миллиамперметрах, используемых для измерения силы постоянного тока 0 — 5 и 0 — 20 мА, на входе измерительной схемы потенциометра (зажимы 8 и 4, рис. 4-18-1) устанавливают резистор с номинальным сопрогивлевиеы )т'„равныги 2 и 0,5 Ом соответственно (рис. 4-18-1, б). Ток от измерительного устройства, протекая по резистору )та, создает падение напряжения 0 — 1О мВ, которое уравновешивается компенсирующим напряжением измерительной схемы. В вольтметрах, применяемых для нзмерекия напряжения постоянного тока 0 — 10 В, на входе потенциометра (зажимы 8 и 4„ рис. 4-18-Ц устанавливают делитель напряжения с резисторами )ть и Ра, (рнс.
4-18-1, в), который рассчитан таким образом, чтобы на прибор подавалось напряжение, соответствующее его диапазону измерений в милливольтах. В выпускаемых вольтметрах, например типа КСУ2, имеющих диапазон измерения 0 — 100 мВ, резисторы делителя имеют сопротивление гсь = 50 + О,З Ом и гтьх = 5000 -+- -+ 5 Ом. В автоматических потенциометрах со шкалой в милливольтах, в миллиамперметрах и вольтметрах все резисторы измерительной схемы изготовляют из манганиновой проволоки.
4-19. Методика расчета сопротивлений резисторов измерительной схемы автоматических потенциометров На рис. 4-!9-1 представлена принципиальная компенсационная измерительная схема автоматического п<иенциометра, питаемая от стабилизированного источника питания ИПС. В целях упрощения ва схеме усилитель показан в виде нулевого индикатора 11И, а гтз р представляет собой нормированное сопротивление реохорда: йн.
н.р о +)зм' (4-19-1) Нормированное значение сопротивления реохорда )1з,р для выпускаемых общепромышленных автоматических потеицнометров обычно принимается равным 90.ь-0,1 Ом (КСП4) или 100:Н 0,1 Ом (КСПЗ). Остальные обозначения на рнс.
4-19-1 соответствуют принятым на рис. 4-19-1. Сопротивление резисторов йз = йн+ гз н Ра = )1л+ гп измерительной схемы потенцнометра при их изготовлении подгоняют с опрелеленным допуском для каждого резистора, используя для удобства градуировки прибора подгоноч- 0,7 О„, иые резисторы г и г, сопротивзение которых обычно принимается равным О,б- Длн дальнейшего изложения введем следующие дополнительные абозначен = 11~+ тат — резисторы в цепи ИПС; "д — нерабочие участки реохорда, приииммщся равными 0,02 — 0,03 значения приведенного сопротивле~ рда агар (параллельно соединенных Ка р н Ка)' 1а и 1,' — расчетное и ое значения температуры свободных концов термометра или гермоэлек проводов; Е (1н, та) — значение терно-э.
д. с. термометра при юмперату чего конца 1н, что соответствует начальному значению шкалы, и свободных концов та1 Е (1д, 1а)— вначение термо-э, д. с. термометра при температуре рабочего конца тд, ссютветствующей конечному значению шкалы, и свободных концов 1а, Ед = га Лд = Е (1д, т,) — Е (1„р 1а) — Диапазон изта мерений прибора„1 — текущее значение температуры рабочего ждща термометра; ߄— сопротивление резистора из меди прв расчетном значении температуры свободных концов термометра 1а., 1, — номинальное значение силы тока в нсрхней ветви измерительной схемы при расчетном значении Кд и нормальной температуре окружающего воздуха; 1з — номинальное значение силы тона в нижней ветен измерительной схемы при расчетном значении Иа н нормальнойтеыпературе окружиощего воздуха; !а — — 1т+ 1а— номинальное значение силы тока в цепи ИПС при расчсгном значении Еа и нормальной температуре охружающего воздуха;(/а „ — выходное напряжение ИПС при ваданной нагрузке Еда; (тд — номинальное значение падения напряжения на резисторе 1~д прн нормальной температуре окружающего воздуха.
Согласно принятым условиям и введенным обозначениям имеем: Лг)Фта)1лг +Ь,ф ' в Рис. 4-19-1. Пршщипиальная компенсационная измерительная схема автоматического потенциометра. (4-19-2) Ед=Е (зд (а) Е (тд та) = 1гмпр (1 2д) 1(н. рЕа Бар =-,~ Пользуясь уравнениями (4-19-2) и (4-19-3), определим Ядг (4-19-3) и, Юд ° 1а ' (4-19-5) Если измерительнан схема потенциометрв прн терно-э. д. с.
термометра Е (1н, та), соответствующей начальному значению шкалы, уравновешена, т. е. ток в цепи термометра равев нулю в пределах чувствительности нуль-индикатора, то по закону Кирхгсфа будем иметь: для контура сЬа АБИИс Еа1д — )1д1д — Мпр1д+ Е (1н. 1а) = 0' мн. рЕд Яд=1 11 (1 21„) Е (4-19-4) днр( ) д Напомним, что Кд являетсн контрольным резистором и служит для кон- троли рабочего тока 1а, д амесге с тем н 1а при грвдунровке ялн поверке потен- циометра при нормзльной температуре окружающего воздуха. При номинальном значении рабочего тока 1 падение напрянгения на Ед должно быть равно 1/„и, таким образом, для нонтура сНа АВНИе Еауг+(1 — Д) Ревут — Ктгз+Е (Гз, (е) = О.
ПользУЯсь УРавнеииами (4-19-б) и (4-19-7), опРеделим Яв и Еа. Ев(з — )Еаза+Е (Гн, Гз) А'н=- у 1 г г„! — (! — Л) Е„э(,— Е (г„, (е) )гб При произвольном значении измеряемой температуры г и том же значении температуры Гз выражение (4-19-6) перепишется в виде К,„lа — К1г — "аке Iг — т(1 — 2а) Ре 1г+Е(Г, (а)=0, (4-19-10) где т = Йа„/Й„и Е'„р — часть приведенного сопротивлении реохорда левее точки а При изменении температуры свободных концов термоэлектрического терно. метра до значеная ~,', > (е будет изменяться и сопротивление резистора )гн в соответствии с выражением Ея (1+ аГЛ) и 1)п( (4-19-11) (4-!9-7) (4- 19-9) Ем+Ем ми + )пар + Еб) :="(„.„ ((х+б!г) Ян+Юср+Ю=ф~к+ 1 1( Е.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
