Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы (1240837), страница 78
Текст из файла (страница 78)
обеспечивается применением электромагнитного силового механизма обратной связи вместо магнитоэлектрического. Схема устройства электромагнитного силового механизма обратной связи электро- силового квадратичного преобразователя ЭКП показана на рис. 8-8-2. Этот механизм по своему устройству аналогичен магнитоэлектрическому, но здесь вместо постоянного магнита используется цилиндрический стержень 4, укрепленный на магннтопроводе 2, и неподвижная катушка 3, которая создает магнитное поле в кольцевом зазоре, образованном стержнем и полюсной накладкой 5, при протекании постоянного выходного тока 1, „по ее обмотке.
В магнитном поле кольцевого зазора находится ферромагнитный кольцевой плунжер 1, который жестко крепится к рычагу 9 блока обратной связи преобразователя (рис. 8-8-1). Усилие обратной связи д,, в этом случае пропорционально квадрату тока, протекающего по обмотке катушки, т. е. д„, = 'я1, '„. Преобразователи типа ЭКП выпускаются с значением выходного сигнала 0,3 — б или 1,2 — 20 мА.
Суммарное сопротивление внешней нагрузки К„усилителя преобразователя, обусловленное подключением вторичного прибора, измеРительного блока регулятора и информационно-вычислитель- гдг гз лгг Ма гав лз лг лг ,бз гг лп лгг и рр гдг гм зь о а о ггг пив гггзьгг Рис. 8-8-3. Принципиальная электричесиая схема усилителя типа УП-20. ного типа — эмиттер Тз — база Тт (Дз, 11ю 11з, Сз, С„).
Стабилитрон Дт (типа Д808), включенный в цепь эмиттера триода Т„ увеличивает глубину отрицательнои обратнои связи по постоянному току. Резистор Дз служит для регулировки коэффициента усиления усилителя при его настройке. Колебзтельный контур, включенный в коллеиторную цепь триода Тз, корректирует фазовую характерисгику усилителя. С выхода предварительного усилителя напряжения усиленный сигнал переменного тока через согласующий трансформатор Тр2 поступает на фазочувствигельный выпрямитель ФВ, построенный яо схеме кольцевого демодулятора.
КомиттнРУющее напРЯжение на диоды Дз — Дз (типа Д220Б) подзетсЯ со втоРичной збмотки 11 трансформатора Тр1. После фильтрации и обработки сигнала корректирующими цепями 11гз — АЪ, Сз, Сз н Сз напряжение постоянного тока цодасгся на двухкзснадный усилитель постоянного тока Тз и Тз.
Первый каскад собран по зхеме с общим коллектором, второй — по схеме с общей базой. При отсутсгвин вгнала триод Тз (П2И) открыт, Тз (ПИ)4) почти закрыт. Остаточный ток триода Тм протекающий через нагрузку, компенсируется током противоположного направления от отдельного источника напряжения (Дзн Дм). Для увеличения его внутреннего сопротивления включен резистор )1м. При увеличении сигнала постоянного тока триод Тз запирается, а триод Тх зткр ывается, что соответствует возрастанию коллекторного тока. В коллекторную ной машины и линиями связи дистанционной передачи, не должно превышать при выходном токе 5 мА 2,5 кОм, а при 20 мА — 1,0 кОм.
Усилитель УП-20, схема которого приведена на рис. 8-8-3, состоит из предварительного усилителя напряжения, фазочувствительного выпрямителя, корректирующих цепей, усилителя постоянного тока и устройства питания. * Предварительный усилитель напряжения имеет два непосредственно связанных каскада, собранных по схеме с общим эмиттером на триодах Тт и Тз (типа П2ГЛ), с отрицательной обратной связью по постоянному току параллель- цепь выходного триода тз (клеммы 4, 1) последовательно включается рамка магнитозлектрического силового механизма обратной связи (рнс.
8-8Л), а с клемм 2 и а выходной сигнал постоянного тока усилителя поступает в линию дистанционной передачи. резистор Ртт служит для подгонки нулевого значения выходного тока при настройке усилителя. Для питания схемы усилителя используются три выпрямителя: Дз — Дз, Дтз — Дтм Д,з — Дтз, собранные по двухполупериодвой схеме с использованием диодов сгютветстаевно Д207, Д220Б и Л207. Конденсаторы Стт — Стз служат для уьнньшения пульсаций вйходного сигнала.
Напряжение с шестой обмотки трансформатора Тр1 через фазовращатель Сз, С, Р„н клеммы 7, 8 подается для питания первичной обмотки индикатора рассогласования, а через клеммы б, б на вход усилителя поступает сигнал напряжения переменного тока от индикатора рассогласования (рис.
8-8-1). Питание усилителя осуществляется от сети переменного тока частотой 50 ~-1 Гц, напряжением 220"зззз В (клеммы 12, 14). 8-9. Частотные преобразователи со струнным вибратором В системах автоматического технологического контроля, регулирования и управления в металлургической и некоторых других отраслях промышленности находят применение частотные преобразователи со струнным вибратором. Выходной частотный сигнал измерительной информации этих преобразователей может быть введен непосредственно в цифровые измерительные устройства и машины, Частотные преобразователи обладают малой погрешностью и позволяют передавать сигнал измерительной информации по каналам связи на большие расстояния. Применяемый струнный вибратор с магнитоэлектрическим способом возбуждения представляет собой струну, расположенную между полюсами постоянного магнита.
Один конец струны жестко закреплен, второй связан с кинематической системой, изменяющей натяжение струны. Известно, что частота первой гармоники собственных колебаний такой струны определяется выражением (8-9-1) где 1 — длина рабочей части струны, м; д — сила натяжения струны, Н; р — масса на единицу длины струны, кгlм.
Если по струне пропустить переменный ток, то при взаимодействии его с магнитным полем постоянного магнита возникнут вынужденные колебания струны. При совпадении частоты вынужденных колебаний с собственной частотой возникают резонансные колебания струны. Следует отметить, что свободные колебания струны из-за наличия трения о воздух, трения струны в местах закрепления, потерь На вязкость в материале струны являются затухающими, поэтому для поддержания незатухающих колебаний к струне непрерывно должна подводиться энергия.
Для' анализа работы и расчета струнного вибратора удобно использовать эквивалентную электрическую схему в виде колеба- Рис. 8-9-1. Струнный вибратор преобразователя типа ПС. а — еквиввлентнея схема колебетельноа системы: б — схема устройстве струнного вибрвторв. тельного 1-С-контура (рис, 8-9-1, а) с параметрами, выраженными через параметры струнного вибратора: где  —. магнитная индукция в зазоре магнита; Й вЂ” коэффициент затухания свободно колеблющейся струны; Ь вЂ” эквивалентная индуктивность; С вЂ”,.
эквивалентная емкость; )т,— активное сопротивление неподвижной )струны; )тл — динамическое сопротивление Я струны. Значение Ил определяют обыч- б ио по формуле лс ВЦЯ 4пр1' а где Я вЂ . добротность резонансного р ' контура, определяемая экспериментально. При резонансной частоте эквиб а валентноесопротивление струны 1с, будет равно 1с, = )т', + )с„ а на частотах, лежащих достаточно далекоотрезонансной, сопротивление )т', приближается к значению Рассмотрим в качестве примера частотный преобразователь со струнным вибратором типа ПС, выпускаемый Харьковским заводом КИП 117). Этот преобразователь предназначен для преобразования угловых перемещений в унифицированный частотный выходной сигнал.
Преобразователи типа ПС применяются в качестве передающих сигнал измерительной информации вторичных и других приборов (например, КСПЗ, КСМЗ, КСДЗ, ВФС) и компенсирующих узлов автоматических измерительных устройств, например, безреохордных потенциометров 6 4-23). Преобразователь ПС изготовляют в виде отдельного блока. Схема устройства струнного вибратора преобразователя типа ПС показана на рис. 8-9-1, б. Он состоит из постоянного магнита )т'Я, между полюсами которого натянута струна 1 из немагнитного материала (вольфрама).
Верхний конец струны жестко закреплен в зажиме на неподвижном основании, а нижний — на подвижном кронштейне 3. Регулировка начапьного натяжения струны осугцествляется корректором нуля 2, В преобразователе типа ПС корректор нуля выполнен в виде эксцентрика. Подвижный кронштейн связан с входной осью 5 с помощь)о кулачка 6, гибкой ленты и двух пружин 4, образующих механйческий квадратор. Угол поворота входной оси, а следовательно, и кулачка ограничен упорами, которые на схеме не пока- заны. Рабоцвй диапазон изменения угла поворота входной оси составляет 40'.
По данным 117) значение добротности Я такого струнного вибратора равно 400 — 800, а динамическое сопротивление колеблющейся стр ны на резонансной частоте )тх = 2 Ом (при )т, = 1 Ом). еобходимость введения в схему механического квадратора объясняется следующим. Из уравнения (8-9-1) видно, что струнный вибратор имеет нелинейную характеристику. Если бы зависимость силы натяжения струны д от угла поворота сс была линейной д =- л,сс, то очевидно, что характеристика преобразователя была бы .нелинейной: 1 = ла')/ ~а, где ла — коэффициент, определяемый геометрическими размерами и материалом струны.
Квадратор позволяет преобразовать угловое перемещение входной оси сс (предварительно преобразованное с помощью кулачка и гибкой ленты в поступательное перемещение) в растягивающее усилие д в соответствии с зависимостью оа где Аа =- постоянный коэффициент. В этом случае характеристика преобразователя будет иметь вид: ) = — сс Аа т. е, механический квздратор даст возможность линеаризовать характеристику струнного вибратор а и, следовательно, всего преобразователя.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
