Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы (1240837), страница 81
Текст из файла (страница 81)
Преобразователи прямого дей- твия обладают меньшей точностью по сравнению с преобразоватеяями компенсационного типа, однако стоимость преобразователей компенсационного типа выше, чем прямого действия. На рис. 8-12-2 приведена схема устройства пневмоэлектриче=кого преобразователя прямого действия типа ППЗ-6. Он пред- назначен для пропорционального преобг-и с-ч . Разования неперывного пневматического и сигнала 0,2 — 1 кгс!смв (0,02 — 0,1 МПа) в электрический сигнал. ! 1 ! Преобразователь состоит из двух ос! ! ! з новных элементов: измерительного блока в с' ' 1, воспринимающего входной пневматиче- У р ский сигнал р,„, и дифференциально-транс! ! форматорного передающего преобразовате- ля б 5 8-4), преобразующего входное дав- гд ление р,„в электрический выходной сигг нал.
В измерительном блоке в качестве г упругого чувствительного элемента используется сильфон 2, снабженный винтовой пружиной 10. Пружина нижним кона цом закреплена во втулке 13, а верхним— во втулке 9, которая одновременнослужит дтя для центрирования и регулирования пруРис.
8-12-2. Схема устрой- жины. ства пиевмовлектрическо. С дном сильфона связан шток 12, верхго преоаравователя пря- пий конец которого соединен с рычагом 8. могояействиятипаппэ-6. Осью рычага является упругий шарниР 3. При повороте рычага перемешается ролик 4, который закреплен иа скобе 7, соединенной со штоком сердечника Б дифференциально-трансформаторного преобразователя. Для уменьшения температурной погрешности шток сильфона снабжен биметаллическим компенсатором 11.
Для удобства наладки преобразователя предусмотрена возможность регулировки длины штоком снльфоиа и сердечника. Пневматический сигнал измерительной информации р„, первичного прибора подводится к пневмоэлектрическому преобразователю через штуцер в герметически закрытый кожухом измерительный блок 1. Под действием давления сильфон сжимается, что вызывает пропорциональное перемещение штоков, а следовательно, и сердечникаднффереициально-трансформаторногопреобразователя. Основная погрешность преобразователя ППЭ-б, выраженная в процентах от максимального хода сердечника, не превышает-+ 1%, Максимальное значение хода сердечника составляет 5 мм.
Рассмотренный пневмоэлектрический преобразователь П1В-6 работаег в комплекте с вторичными приборами дифференциально- трансформаторной системы типа КПД1, КСД2 и др. Измерительные схемы дистанционной передачи с использованием дифференциально- трансформаторных преобразователей рассмотрены в $ 8-4. В основу построения пневмоэлектрических преобразователей компенсационного типа положен принцип компенсации усилий.
Преобразователи этого типа представляют собой измерительные устройства с отрицательной обратной связью, аналогичные рассмотренным выше. 8-13. Нормирующие измерительные преобразователи Нормирующие измерительные преобразователи предназначены для преобразования выходного сигнала первичных преобразователей (стандартных термоэлектрических термометров и термометров сопротивления) и выходного сигнала переменного тока измерительных устройств (дифманомегров, манометров и других приборов) в унифицированный сигнал постоянного тока. Нормируютцие преобразователи, применяемые для преобразования выходного Е« яаг сигнала первичных преобразова- Ф гелей, называют также промежу- ' а точными.
лт мг» Хся» Преобразователи для работы „а лт в комплекте с термоэлектрически- асвт + ми термометрами. Рассмотрим нормирующий преобразователь Ряс. 8-13-1. Упрощенная схема яор- ПТ-ТП-68 разработанный ВТИ мяруютлего преобразователя типа т ПТ-ТП-68. совместно с московским опытным заводом «Энергоприборть На рис. 8-13-1 показана упрощенная схема нормирующего преобразователя типа ПТ-ТП-68 для линейного преобразования термоэ. д. с. термометра Е (г, гс) в сигнал постоянного тока Π— 5 мА при сопротивлении внешней нагрузки 1г„= 2,5 кОм. Преобразователь состоит из корректирующего моста МК, усилителя с токовым выходом 1, „, устройства обратной связи, состоящего из усилителя обратной связи УОС и резистора )т',, Резисторы корректирующего моста МК )гм )гв и Йв выполнены из манганина, а резистор 1г„, который обычно располагают в непосредственной близости от свободных концов термоэлектродных проводов, — из меди.
Преобразователь типа ПТ-ТП-68 выполнен по статической авто- компенсационной схеме. Входной сигнал термоэлектрического термометра, скорректированный напряжением О», снимаемым с вершин моста ао Ю =- Е (1, 1,) + сl,»), сравнивается с напряжением обратной связи (1„. Нескомпенсированный сигнал ЬЬ = (1— — (т усиливается усилителем с токовым выходом, Выходной о.с ток у,м„поступает во внешнюю цепь Я„и через делитель (на рис.
8-13-1 делитель не показан) подается в усилитель УОС устройства обратной связи. Токи на выходе и входе усилителя устройства обратной связи строго пропорциональны между собой. Выходной ток усилителя обратной связи 1„создает на резисторе 1т',, сигнал обратной связи и., = ~„Дю, = й.,Е.,Г..., где А„— коэффициент передачи УОС.
Для усилителя с обратной связью и...=й, ри„— й.,к.,л~. ), А «ь =,— г,с-«о.-««з + у о.с о.с (8-13-1) (8-13-2) где й — коэффициент передачи преобразователя. При большом коэффициенте передачи усилителя (А -» оо) коэффициент передачи преобразователя равен Й = 1й,лй, „а его стабильность определяется стабильностью А„и Н,л Принципиальная электрическая схема нормирующего преобразователя типа ПТ-ТП-68 представлена на рис. 8-13-2. Преобразователь состоит из следующих узлов: корректирукицего моста уИК, усиппеля постоянного тока, устройства обратной связи УМ-2 и Тто, с н силового трансформатора Тр.
Корректирующий мост МК служит для автоматического введения поправки иа изменение термо-э. д. с. термометра, вьвываемого изменением температуры свободных его концов го и 'компенсации (подавления) начальной термо-э. д. с. термометра в преобразователях с безнулевым началом преобразования входного сигнала. Мост состоит из двух балластных и двух активных плеч.
Балластные плечи моста содержат манганиновые резисторы уттт и Ттгз. Первое активное плечо имеет четыре манганиновых постоянных резистора и один регулируемый утз— «корректор нуля». С помощью резисторов До„гтто подбирается необходимое яапряжение на вершинах моста 0 . „для компенсации начальной герма-э. д.
с. термометра в преобразователях с безнулевьзч началом преобразования. Резисторы й«, Яу определяют диапазон действия корректора нуля Тес. Другое активное плечо включает в себя в рабочем состоянии медный резистор Яз д~я получения корректирующего напряжения О ь на вершинах моста при изменении терл«о-э. д. с. термометра, вызванном изменением температуры свободных концов термозлектродных проводов. Билючеяные в зто плечо манганиновые резисторы Тто«и Ттз опредвляиуг необходимое влияние медного резистора мз на 11оь.
Б режиме контроля и при проверке преобразователя вместо медного резистора й подключается контрольный манганиновый резистор Я». Номинальнге значение сопротивления резистора Тт» равно сопротивлению йз при О'С. Номинальное расчетное значение сопротивления мз соответствует температуре и)' С. Для обеспечения большей точности суммарное сопротивление термоэлектрического термометра, термоэлектродных проводов, соединяющих термометр с преобразователем, и подгоночной катушки Туг должно составлять 75 Ом. Питание места осуществляется от стабилизированного источника (обмотка ) У силового трансформатора Тр, диод Дт, кокденсатор Сн стабилитроны Дт, Дз с ограничивающими их ток резисторами уттс и йтт).
Значение тока пигааия моста устанавливается манганиновым резистором ут'1« и медным Янь осуществляющим компенсацию температурного изменения напряжения стабилизации стзбилигрона Дь Усилитель преобразователя состоит из двух каскадов: магнитного УМ-1 и полупроводникового, выполненного ив одном кремниевом транзисторе Т,.
Магниткый усилитель УМ-1 выполнен по двухтактной двухполупериодной схеме с глубоким насыщением. Резистор Щ, включенный в обмотки смещения ю,„, служит для устаяовления тока смещейия магнитного усилителя. Управляющйе обмотки усилителя ю' и ю" соединены последовательно. Вспомогательная обмотка обратной связи ю, с через резистор Д,", образует положительную обратную связь, увеличивая коэффициент передачи усйлителя. Следует отметить, что магнитный усилитель обеспечивает гальваническое разделение в прямом тракте преобразователя. Выходной сигнал магяитного усилителя снимается в виде разности яапряжений с двух мангзниновых резисторов Ягэ и Дю, включенных в обмотки возбуждекии кю Конденсаторы Сз и Сз увеличйвают коэффициент усилении усилителя УМ-1.
Кондеисшор Сз служит для сглаживания пульсаций выходного сигнала магнитного усилителя. Транзисторный каскад работаег в режиме усиления постоянного тока. Начальный режим транзистора и температурная стабилизация режима обеспечивается подачей смещения на базу ст делителя, образованного резистором Ггзз и кремяиевым диодом Дим питающимся стабилизированным напряжением ст стабилитронов Дз — Дз. Изменение температуры окружакхцего воздуха равным образом сьюшаег характеристики диода и транзистора, что обеспечивает необходимую компенсацию.
В коллекторную цепь включен балластный резистор Дю. Этот резистор создает условия для эффективного введения отрицательной обратной связи (по переменному току) через конденсатор С„, соединяющий коллектор с базой, и образует фильтр, способствующий умеяьшению пульсаций выходного тока, проникавших ог магнитного усилителя. Для компенсации начального тока полупроводникового усилителя предусмотрена подпитка выхоююй цепи его обратным током через резистор Дю. В целях уменьшения погрешности от изменения сопротивления внешней нагрузки преобразователя через резистор Ггзз введена положительная обратная связь по напряжению на нагрузке. На выходе преобразователя выходной ток окончательно фильтруется с помощью фильтра, состоящего из конденсаторов Ст, Сз и резистора Яю.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
