Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы (1240837), страница 52
Текст из файла (страница 52)
5-7-3) получают широкое распространение малогабаритные механизмы с внутрирамочным магнитом. По конструкции они подобны измерительным механизмам с внутрирамочным де А = й, (й+йр+й;)+й (йр+ й,'). Разделив уравнение (5-7-7) на (5-7-8), получаем выражение для отношения гоков в рамках логометра ур йрйт+йьйь+йрй+йтй — йьйт ~р йрйь+йьйь+йрй+йьй йьйт (5-7-9) нз которого следует, что прн изменении температуры прибора возннкаег дополнительная температурная погрешность, вызываемая изменением сопротивлений рамок логометра и соответственно изменением значения отношения токов в рамках. Однако при равновесии моста, когда йь = й„ и одинаковом изменении сопротивлений рамок Погометра под ьлнянйем температуры отношение токов 1 !!' ие изменяется н остжтся равным единице.
Прн нарушения равновесна моста логомегр меняет свои показания с изменением температуры, и погрешность прибора может превышать допускаемые пределы. Для уменьшения дополнительной теьшературной погрешности прибора обычно часть резистора й,' изпповлиот из меди, а часть нэ манганина. Обозначим часть резистора й;, изготовляемую иэ меди через йь и часть, изготовляемую из манганина, через йз, Тогда прн температуре й отличной от температуры градунровки (1ю = 20'С), сопротивление йь равно й;=йз+йь+йь(1 " — 1); (6-7-10) 7 Л,+В (6-7-12) л,+в, где Ль йтэйт+йьйт+йтйь+йэьй+йтй йтйь йгйь1 '1э йьейь+йьйь+йьйь+йзьй+йтй йтйь йтйэ ! 1+ау Вь=(йюй~+йьйт+йюй — й~й ) ( — — 1); ~1+ атю ( 1+ау В=-(й й,+й,й,+й й — й,й~~ ~— 1~.
т (5-7-13) Если принять Ль' лт В ь (5-7-14) то отношение токов ие будет зависеть от окружающей температуры. Выраженьье (5-7-И) обычно называют условием температурной компенсации. Подставляя в формулу (5-7-14) значения (5-7-13) и решая относительно йь, получаем: й й (й~(2й й — й,'— 2й й+йь)+й, (й,— й )1 й ()ьт — йь) сопротивление рамок й и й' при температуре 1 определяется по формуле (5-7-11) где йяь — сопротивление рамок прн 1,э = 20'С, Ом; а — температурный коэффициент электрического сопротивления меди, 'С ь.
Подставляя выражения (5-7-10) н (5-7-11) в уравнение (5-7-9), после преобразований получим: или после преебразования )гю ()1 ь (~Й+ )7>+)7>) + >тэ) )(Я,+Р) (5.7-15) Поскольку в уравнение (5-7-15) входит сопротивление термометра д>т, то полную компенсацию температурной погрешности с помощью резистора >тл можно получить только в одной точке, не считая случая, когда схема мгста уравновешена. Однако т мпературнан погрешность в точках, где не обеспечивается компенсация, значительно меныпе той погрешности, которая была бы при отсутствии медного резистора )гл.
Например, для выпускаемых логометров класса 1,5 изменение показавий прибора, вызванное изменением температуры окружающего воздуха от нормальной (20>- 5'С) до любой температуры в пределах от 5 до 50'С, недолжно превышать >-0,75% нармнрующего значеяня измеряемой величины на каждые 10'С. За нормирующее значение принимают разность конечных значений диапазона измерений. Нормирующее значение и диапазон измерения выражаются в единицах сопротивления. Рассмотренные выше схемы логометров не исчерпывают всех возможных вариантов„но являются типовыми для этой группы прибороп, применяемых в комплекте с термометрами сопротивления н ресстатными передающими преобразователями (гл.
8). Рассмотрим схему логомегра типа Л-64 класса точности 1,5. в основу устройства которого положены описанная вьппе симьютричная мостовая логометрическая схема (рис. 5-7-л> и измерительный механизм с внутрирамочным магкитом (гл. 4). Эта схема ис- кл л пользуется также в логомстрах типа ЛПР с измерительным механизмом, показанным на рис. 5-7-5, ш ль Принципиальная электрическая схема лого- метРа тяпал-64 (или лпР) с подключенным к немУ и гр лл глг по трехпроводной схеме термометром сопротивления приведена на рнс.
5-7-4. Назначение резисторов мол> лр хг стовой схемы )г>, )г„)тз, 6>, н )гз рассмотрено лл выше. Резистор Кл, вкл>оченный последовательно / х с сопротивлением )7 термометра, является добавочным в этом плече моста. Цифры на схеме (Л 2, лл о и 4) соответствуют принятым номерам зажимов л на крышке логометра ЛПР. Логометры Л-64 н ЛПР рассчитаны на подключение к ннм термометров сопротивления как по двУхпроводной. так и по трехпроводнай схемам Рис. 5"7 4. Принцнпнэльпри определенных значениЯх сопротивления внеш- ал раЛ 64 них соединительных линий )т „.
Номинальное значение сопротивления линий Лл, соединяющих лого- метры с термометрами, установлено равным 5 (или 15) Ом и указывается на его циферблате. Заданное значение сопротивления линии обеспечивается с помощью двух катушек Я' и й", вк>поченных симметрично в оба плеча моста. Сопротив- л л ление каждой подгоночной катушки составляет 0,5 Ял с допускаемым отклонением от номинала не более Р 5% от йл. Подгонка сопротивления линии при трехправодной схеме включения термометра (рис. 5-7-4) осуществляется раздельно для левого н правого проводов с помощью катушек 8' и )г". Измерение сопротивления каждого провода и соответ- л л' ствующей катушки при подгонке производится переносной поверочной установкой типа ППУ-55 или пеоекоспыь> мостом, погрешности измерения которых не должны превышать:.~:0,2/ь измеряемой величины.
При двухпроводной схеме включения термометра провод а(> присоединяют кз ажйиу с (рис. 5-7-4), и подгонку сопротивления двух проводов линии да значе- ниЯ 2,5 (йли 7„5) Ом осУщесгвлают с помощью одной катУшки Ял". ПРи двУхпРовод- ной схеме включения термометра катушка Я,', оказывается включенной последовательно с плечом Дь Отклонение сопротнвлення этой катушкк ог номинального (2,5 нлн 7,5 Ом) не должно превышать -~=0,01 Ом. Для пернодяческой поверки правильности показаний лагомегра в условиях эксолуатацнн предусмотрена контрольная катушка Як (рнс.
5-7-4), сопротивление которой Ян равно сопротивлению термометра прн температуре, сгютветствующей контрольной отметке на шкале првбора. Прн проверке логометра предваРительно отключают источник питання н после этого закорачнвают зажимы в головке термометра, а конец пронода, прнсоеднненный к зажиму 2, переключают на захгнм 4. Выполнив этн операции, подключакгг источник питания; прн исправном приборе его стрелка должаа установиться на краснуго контрольную черту, расположеннуго примерно на середние шкалы. По внешнему виду н устройству корпуса логометр типа Л-64 не отличается от проРнльного пнраметрнческого мнлливольтметра типа М-64, показанного на рпс. 4-11-8.
Логометр Л-64, также как н прибор М-64, предназначается для утопленного монтажа на щите. При определении погрешности измерения температуры лого- метром в комплекте с термометром сопротивления необходимо иметь в виду, что предел допускаемой основной погрешности и изменение показаний логомегра под действием влияющих величин в пределах нормированной области их значений выражаются как приведенные погрешности в процентах нормнрующего значения измеряемой величины, а максимальное допускаемое отклонение ог градуировочной таблицы термоьгетра сопротивления нормируется в виде абсолютной погрешности (табл. 6-2-1).
При оценке погрешности измерения необходимо также учитывать, что температура чувствительного элемента термометра по ряду причин может отличаться от действительной температуры среды (гл. 6). При измерении температуры термометром сопротивления в комплекте с логометром возможны погрешности от изменения сопротивления внешней соединительной линии или вследствие неточной ее подгонки. Значение дополнительной погрешности при трехпроводной схеме включения термометра, обусловленной изменением сопротивления линии под влиянием изменения температуры окружающего воздуха, можно определить с помощью упрощенной формулы 1+ггГ )'е+)~т+)'л+)~л ( 1 Ь т л ( О, (6-7-16) где сс — температурный коэффициент электрического сопротивления меди; 1 — средняя температура окружающего воздуха вдоль линни; (зе — темпеРатУРа, соответствУющаЯ гРадУнРовке (гзэ = =- 20'С).
Остальные обозначения соответствуют принятым выше. Если мост уравновешен, то при правильной подгонке сопротивления линий гз„= О. Следует также отметить, что изменения показаний логометров могут быть вызваны наличием внешних магнитных полей, а также влиянием ферромагнитного щита. Рекомендации для уменьшения или устранения этих влияний на показания приведены при рассмотрении милливольтметров (гл. 4), 5-8. Общие сведения об автоматических уравновешенных мостах Автоматические уравновешенные мосты широко применяются в различных отраслях промышленности для измерения и записи температуры в комплекте с термометрами сопротивления.
Они могут быть использованы для измерения, записи и сигнализации или регулирования температуры. В этом случае автоматические уравновешенные мосты, так же как н автоматические потенпиомегры, снабжаются дополнительным устройством для сигнализации или регулирования температуры. Некоторые модификации уравновешенных мостов снабжаются реостатными преобразователямк для дистанционной передачи показаний, схемы и устройство которых рассматриваются ниже (гл. 8).
Автоматические уравновешенные мосты находят также применение для измерения других величин, изменение значений которых может быть преобразовано в изменение активного электрического сопротивления. Измерительная схема автоматических уравновешенных мостов в принцвпе не отличается от схемы лабораторного четырехплечего моста за исключением того, что уравновешивание его, осуществляемое обычно перемещением движка по калиброванному реохорду, производится не вручную, а автоьатически с помощью специальных следящих систем, устроенных так же, как и следящие системы автоматических потенциометров.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
