Файл: Электрические измерения. Общий курс учебник.pdf

падения напряжений па участках Д / О и Д20. При отсутствии тока в нуль-нпдикаторе геометрическая сумма этих падений напряжений (tanna но модулю измеряемому напряжению Ux, по сдвинутая по отношению к ному па 180°.

Величину и фазу вектора Ux можно найти по составляющим, пользуясь следующими выражениями:

ческие амперметры могут обеспечить измерение тока с погреш­ ностью 0,05—0,1%. Кроме того, они имеют ограниченный частот­ ный диапазон. Можно значительно повысить точность установки рабочего тока потенциометра (примерно до 0,02%) и, следовательно, точность измерения, применяя для установки рабочего тока потен­ циометр, производящий сравнение постоянного тока с действующим

ветственно этому значению тока выбрано сопротивление ?>. Затем переключатель

переключатель 112 ставится в положение 2, замыкается ключ К, чем достигается неизменность тока / (сопротивление г0 должно быть точно равно сопротивлению

250

нагревателя термопары). Регулируя сопротивление га , добиваются прежнего показания нуль-индикатора, которое очевидно будет при равенстве действующего значения переменного тока I~ постоянному току / .

Jla pue. 181 приведена принципиальная схема потенциометра типа Р5(і. Потенциометр прямоугольно-координатный имеет два предела измерения: 1,6 и 0,16 В. Рабочий ток потенциометра, протекающий через шунт г,, создает падение напряжения, находящееся в фазе с рабочим током потенциометра. Компенсирую­ щее напряжение синфазной цепи создается на 15 сопротивлениях гъ и реохорде jr. Квадратурная составляющая создается также на 15 сопротивлениях г, и реохорде ;/. Необходимые падения напряжении на реохордах х и у получаются путем под­ гоночных сопротивлений г4 и г„. Изменение пределов измерения производится переключателями 111 и 112, при помощи которых вводятся піунты / 2 и гя, изменяющне компенсирующие напряжения в 10 раз. Д л я устранения отклонения сдвига

ІѴхі

Рис. 181. Принципиальная схема прямоугольно-коорди­ натного потенциометра переменного-тока тина Р56

фаз между компенсирующим напряжением квадратурной цепи и рабочим током от 90° вследствие индуктивности вторичной обмотки «воздушного» трансформа­ тора предусмотрены конденсатор С и сопротивление г1 ( ) , включенные последова­ тельно с сопротивлением г п . Сопротивление г и необходимо для сохранения гра­ дуировки шкалы квадратурного делителя (сопротивления г, и реохорда у) при изменении частоты в пределах 40—60 Гц. Сопротивление г ц отградуировано не­

потенциометра относительно земли. Расширение пределов измерения потенцио­

33. Автоматические мосты и потенциометры

Автоматические мосты. Мосты с автоматизированным процессом уравновешивания называются автоматическими мостами; они находят широкое применение для непрерывных показаний и регистрации

251

измеряемых величин. Автоматические мосты с дополнительным регулирующим устройством применяются для автоматического уп­ равления производственными процессами. В настоящее время ши­ роко распространены автоматические мосты для измерения, регистра­ ции и регулирования температуры различных объектов. В качестве измерительного преобразователя температуры в электрическое со­ противление в этих мостах применяются термометры сопротивления (см. гл. 8).

Принципиальная схема автоматического моста для измерения активного сопротивления приведена на рис. 182.

Как видно из схемы, в два плеча моста включены части г' и г"

При вращении ротор передвигает ползунок реохорда в сторону дости­ жения равновесия моста и одновременно поворачивает указатель, а при записи измеряемой величины перемещает перо, записывающее на диаграмме ее значение. Очевидно, что ротор двигателя будет вра­ щаться до достижения равновесия моста.

Если автоматический мост предназначен для управления, то контактные или регулирующие устройства приводятся в действие тем же двигателем.

Приборостроительная промышленность выпускает различные типы автоматических мостов, различающиеся по габаритам, числу реги­ стрируемых измеряемых величин и другим признакам. Погрешность автоматических мостов ие превышает ± 0 , 5 % , а в некоторых случаях и ± 0 , 2 % от предела измерения.

Автоматизация процесса уравновешивания в мостах переменного тока значительно сложнее. Автоматические мосты переменного тока для измерения и регистрации значения комплексного сопротивления должны иметь два регулирующих элемента (двигателя), которые обес­ печивают два условия равновесия моста по модулю и по фазе. По

252

точности автоматические мосты переменного тока уступают мостам постоянного тока.

Автоматические потенциометры постоянного тока. Для измере­ ния потенциометром постоянного тока э. д. с. Ех необходимо уста­ новить рабочий ток и подобрать такие значения сопротивлений на де­ кадах потенциометра, при которых гальванометр отметит отсутствие тока, т. е. осуществить компенсацию Ех. Процессы установки рабо­ чего тока и компенсации Ех могут быть автоматизированы, что упро­ щает пользование прибором, ускоряет процесс измерения Ех и, как будет видно из дальнейшего, позволяет непрерывно регистрировать

изводятся автоматически, называются автоматическими потенцио­ метрами постоянного тока.

Автоматические потенциометры применяются для измерения электрических и неэлектрических величин, которые могут быть пред­ варительно преобразованы в напряжение или э. д. с. постоянного тока.

Процесс уравновешивания в автоматических потенциометрах мо­ жет осуществляться как непрерывно (потенциометры со следящей системой уравновешивания), так и периодически (потенциометры с развертывающим уравновешиванием или динамической компенса­ цией). Чаще всего применяются потенциометры с непрерывным урав­ новешиванием. Они в свою очередь могут быть разделены на две группы: потенциометры с полным уравновешиванием, или с астати­ ческой характеристикой, и потенциометры с неполным уравновеши­ ванием, или со статической характеристикой.

В настоящее время выпускаются автоматические потенциометры с полным уравновешиванием различных типов и форм записи. За­ пись измеряемой величины производится на дисковой диаграмме или

ричной обмотке трансформатора Тр создается переменное напряже­ ние, величина которого зависит от разности AU, а фаза — от ее знака.

Устройство и работа вибрационного преобразователя заключа­ ются в следующем. Под действием переменного магнитного потока, создаваемого током обмотки, которая питается от источника напря­ жения Ux переменного тока, подвижная часть преобразователя, вы­ полненная в виде бронзовой пластинки с укрепленной на ней пласти­ ной из ферромагнитного материала, непрерывно колеблется, пооче­ редно замыкая контакты К1 и К2. Вследствие этого при неравенстве Ех и и6г во вторичной обмотке трансформатора Тр возникает напря­ жение переменного тока. Это напряжение усиливается усилителями

253