Автоматический электронный потенциометр

Упрощенная схема автоматического потенциометра приведена на рис. 2.29. Источником компенсирующего напряжения является мостовая схема. Напряжение, компенсирующее ЭДС термопары, снимается с одной из диагоналей моста (между вершинами 8 и 9).Источник питания включен в диагональ питания моста между двумя другими его вершинами (5 и 11).

При положении стрелки автоматического потенциометра на начальной отметке шкалы подвижный контакт потенциометра находится в крайнем левом положении. Перемещение подвижного контакта вправо приводит к увеличению напряжения на выходе моста (между точками 8 и 9). Максимальное значение компенсирующего напряжения снимается при правом крайнем положении подвижного контакта потенциометра. Соответствующим выбором величин резисторов R_H, R_k, R_n можно регулировать пределы изменения компенсирующего напряжения на выходе моста. Все резисторы мостовой схемы, кроме резистора R_M, выполнены из провода, сопротивление которого практически не зависит от температуры. Сопротивление К_м выполнено из медного провода и помещается рядом со свободными концами термопары, что обеспечивает равенство их температур. Сопротивление R_M выбрано таким образом, что напряжение между точками 8 и 9 изменяется на ту же величи;

Рис. 2.29. Схема электронного автоматического потенциометра.

ну, на которую изменяется ЭДС термопары вследствие изменения температуры ее свободных концов, в результате чего автоматически вводится поправка на величину ЭДС свободных концов термопары.

Величина сопротивления R_c выбрана так, что при протекании по мостовой схеме рабочего тока падение напряжения на нем равно ЭДС нормального элемента Е_нэ, являющегося стабильным источником ЭДС №_ю= 1,0195 В).

Рабочий ток регулируется изменением положения подвижного контакта реостата R₆.

Разность ЭДС термопары и компенсирующего ее выходного напряжения преобразуется из постоянного в переменное напряжение частотой 50 Гц с помощью вибропреобразователя ВП и трансформатора Тр.

Преобразование постоянного тока в переменный необходимо для того, чтобы можно было использовать электронный усилитель переменного тока ЭУ.

Усилители постоянного тока применять в данном случае нежелательно вследствие присущего им «дрейфа нуля».

В ЭУ сигнал усиливается как по напряжению, так и по мощности и поступает далее на обмотку управления однофазного асинхронного реверсивного двигателя РД.

Если ЭДС термопары больше компенсирующего напряжения моста, то двигатель будет перемещать подвижный контакт потенциометра вправо, а если меньше — то влево. Перемещение этого контакта будет происходить до полной компенсации ЭДС и выходного напряжения моста.

При установке переключателя SA1 в положение 13 (см. рис. 2.29) на вход ВП будет подана разность ЭДС нормального элемента и напряжения, снимаемого с сопротивления R_c. На вход ЭУ поступит переменное напряжение разбаланса, РД начнет вращаться, перемещая при этом подвижный контакт реостата R₆. Это обусловлено тем, что через фрикционное сцепление осуществляется механическая связь РД с подвижным контактом реостата R₆. Вращение двигателя будет происходить до момента установки рабочего тока.

Дифференциальная измерительная схема.

Дифференциальной измерительной схемой называется электрическая цепь, состоящая из двух смежных контуров (рис. 2.30). В каждом контуре действует своя электродвижущая сила. Измерительный прибор включен в ветвь, общую для двух контуров.

Рис. 2.30. Дифференциальная измерительная схема.

Такая схема удобна в случае использования индуктивных датчиков. В этом случае Z_l и Z₂ являются сопротивлениями этих датчиков. Дифференциальная схема проще мостовой и в некоторых случаях имеет более высокую чувствительность.

Измерительный прибор, включенный в общую ветвь, показывает разность контурных токов. Разность токов появляется в результате изменения одной или обеих ЭДС или в результате изменения одного или обоих сопротивлений. Наиболее часто датчиками являются сопротивления. Если Zi и Z₂ являются сопротивлениями дифференциального индуктивного датчика, то увеличение тока прибора будет происходить под действием обоих контурных токов, что увеличивает чувствительность.