Файл: Быков М.А. Электрические измерения электрических величин [учеб. пособие].pdf

достигает нескольких сотен и даже тысяч. Наблюдение за эти­ ми приборами и обработка результатов измерений должны вы­ полняться с высокой точностью и большой скоростью.

Внедрение автоматических измерительных приборов позво­ ляет значительно улучшить качество сбора и передачи изме­ рительной информации, увеличить точность и быстродействие управления процессами, сократить численность обслуживаю­ щего персонала. Все это дает значительный экономический эффект.

Наибольшая точность измерения и наименьшая потребляе­ мая мощность обеспечиваются измерительными приборами сравнения, 'поэтому автоматические измерительные приборы

щие элементы. Это разрешает выполнять отдельные блоки в автоматических компенсаторах и мостах одинаковыми. На ну­ левой прибор компенсатора или моста подается разность двух напряжений ±Д£Л Для уравновешивания схемы необходимо воздействовать на сопротивление RK ів схеме компенсатора или на сопротивление плеча в схеме моста, напряжение на ко­ тором компенсирует измеряемое напряжение (или э. д. с ) . Из­ менение положения движков сопротивлений производится до тех пор, пока нулевой прибор не покажет нуль. По положению ползунка на шкале сопротивлений определяют значение изме­ ряемой (величины.

Рис . ѴІ-ЗЗ

При создании автоматического прибора необходимо раз­ ность двух напряжений подавать на механизм, который пере­ мещал бы ползунки реостатов до тех нор, пока схема не будет

251

уравновешена. Тогда разность напряжений будет равна нулю и механизм остановится. Принципиальная скелетная схема ав­ томатического ярибора сравнения показана на рис. ѴІ-35. Из­ меряемая величина х (например, неэлектрическая величина: температура, деформация и т. п.) воздействует на измеритель­ ный элемент -цепи — преобразователь, на выходе которого соз-

Рис. ѴІ-34

дается напряжение Uх (или э. д. с. Ех). Сравнительный эле­ мент представляет собой другую часть схемы, в которой созда­

±& Ѵ»ѴК~ѴК

тона

?/чекиыц

усилителі

pett/лирун

Элемент

Рис. ѴІ-35

252

усилитель и затем «а регулирующий элемент. Регулирующий элемент 'воздействует на сравнительный элемент до тех пор, пока UK не станет равна Vх и At/ —0. Тогда на регулирующий элемент не будет подано напряжение, и он остановится. Под­ вижная часть сравнительного элемента соединена с показы­ вающим и записывающим устройствами автоматического при­ бора.

Рассмотрим основные элементы скелетной принципиальной схемы.

И з м е р и т е л ь н ы й э л е м е н т — часть схемы, воспринимающая изменение величины х (температуры, деформации и т. п.). В схеме компенсатора измерительным элементом является зве­ но, воспринимающее изменение величины х и преобразующее

борах получил вибрационный преобразователь, или иначе на­ зываемое поляризованное реле. Он представляет собой одно­ полюсный электромагнитный переключатель на два направле­

253

вый полупериод. При этом левый конец электромагнита будет

ложное и теперь на правам конце электромагнита будет север­ ный полюс, а на левом — южный. Следовательно, якорь откло­ нится вправо и замкнет собой контакт k2.

Таким образом, якорь будет вибрировать с частотой тока OB и замыкать за одну секунду 50 раз контакт k\ и 50 раз кон­ такт k2 (при частоте тока 50 гц).

На рис. ѴІ-37 показана электрическая схема включения вибрационного преобразователя в общую цепь. В первичной обмотке 1 трансформатора TP ток будет менять свое направ­ ление 100 раз в секунду. Этот ток является переменным и бу­ дет создавать переменный машинный поток. Этот поток будет индуктировать ів обмотке / / трансформатора э. д. с. е2. Форма магнитного потока ів трансформаторе несинусоидальна, вслед­ ствие этого и в. д. с. е2 несинусоидальна и имеет трапециевид­ ную форму. Для выделения гармоники основной частоты па­ раллельно вторичной Обмотке включается емкость С, создаю­ щая схему простейшего фильтра.

(ІАѴ)

Рис. ѴІ-37

Вкачестве усилителя может быть .использован один из сле­ дующих типов: ламповый, созданный на электронных и ионных лампах; магнитный усилитель; усилитель, использующий по­ лупроводниковые элементы. В автоматических приборах наи­ более часто усиление осуществляется в первых каскадах по напряжению, а в последнем — по мощности. Ламповый усили-

254

гель напряжения повышает напряжение неравновесия AU схе­ мы в тысячи рае и воздействует іна усилитель мощности. По­ следний может одновременно выполнять также функции фазочувствительной схемы, т. е. в зависимости от полярности или фазы AU управлять направлением движения регулирую­ щего элемента.

Регулирующий элемент—реверсивный двухфазный асин­ хронный .конденсаторный двигатель (рис. ѴІ-38). Короткозамкнутый ротор двигателя выполнен в виде беличьего колеса или полого стакана. Статор имеет две обмотки: управляющую (ОУ) и сетевую (ОС). На ОУ подается напряжение от усили­ теля. На ОС напряжение подается от сети через конденсатор С, который создает 90°-ный сдвиг между напряжениями обеих

следующим образом. Ползунок реохорда или реостата сравни­

ля, перемещающего бумагу. Используется синхронный двига­ тель с двумя обмотками на статоре, имеющий ротор с явно вы­ раженными даолюеами.

На рис. VJ-39 представлена принципиальная электрическая схема лампового автоматического компенсатора постоянного тока. Сравним эту схему с принципиальной, представленной на

255

Рассмотрим работу схемы при замыкании переключателем

равна нулю. Ползунок реохорда соединен с указательной стрел­

менить направление вращения и перемещать ползунок реохор­ да в другую сторону.

Контроль, т. е. проверка величины рабочего тока компен­

256