Студопедия — Схемы включения резистивных преобразователей
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Схемы включения резистивных преобразователей






Рис. 10.1 Резистивный преобразователь

Резистивных преобразователь (РП) – это прецизионный реостат, движок которого перемещается под действием измерительной величины. Входной величиной преобразователя является угловое или линейное перемещение движка, а выходной – изменение его сопротивления. Простейший реостат представляет собой каркас, изготовленный из изоляционного материала, с нанесенным токопроводящим покрытием или намотанной тонкой проволокой, с высоким удельным сопротивлением, по которому (ой) перемещается токосъемный движок.

В измерительной технике используют реостатные преобразователи как с линейной, так и с нелинейной функцией преобразователя (рис. 10.2). Для нелинейной функции преобразователя каркасы с переменной высотой.

Рис. 10.2 Функция преобразования

Для упрощения изготовления каркаса используют кусочно-линейную аппроксимацию заданной нелинейной функции преобразователя. Для каждого интервала перемещения движка х, на котором аппроксимирующая функция линейна, высота каркаса постоянна. Каркас преобразователя получается ступенчатым, Число ступеней равно числу интервалов в кусочно-линейной аппроксимации.

Рис. 10.3 Делитель тока

Простейшая схема с последовательным включением (делитель тока) резистивного первичного преобразователя , источником питания Е и указателем УК с внутренним сопротивлением показана на
рис. 10.3.

При изменении сопротивления изменяется величина тока I в цепи и, следовательно, угол поворота стрелки указателя. – служит для ограничения тока в цепи при .

Достоинство: – простота реализации схемы.

Недостатки:

– зависимость показаний от нестабильности напряжения источника питания Е.

– вследствие изменения тока в цепи изменяется и степень нагрева элементов схемы и сопротивление, что приводит к погрешности.

– невозможность установки на 0.

Рис. 10.4 Делитель напряжения

Возможно включение резистивного преобразователя в схему параллельно источнику питания (рис. 10.4). Тогда напряжение питания от источника U подается на кротчайшие выводы резистивного ПИП. Выходное напряжение U вых подается на нагрузку R н с движка потенциометра с сопротивлением R и с одного из крайних выводов. Если сопротивление R н>> R, то током в R н можно пренебречь и преобразователь работает в режиме холостого хода. Если резистивный перобразователь имеет пропорциональную функцию преобразования, то напряжение U вых пропорционально перемещению движка R.

Рис. 10.5 Схема активного двухполюсника

Если R н соизмеримо с сопротивлением преобразователя R, то исследуемую цепь можно представить в качестве активного 2-х полюсника (рис. 10.5), имеющего внутреннее сопротивление R i и напряжение U xx.

Тогда зависимость U вых от для различных коэффициентов в нагрузке показано на рис. 10.6.

При малом значении напряжение U вых изменяется пропорционально . С увеличением коэффициента нагрузки появляется нелинейность U вых, причем чем больше , тем больше нелинейность.

Рис. 10.6 Зависимость U вых от β;

Достоинства потенциометрических схем:

+ исключается температурная погрешность от разогрева элементов схемы;

+ в режиме холостого хода изменение внешней температуры не меняет распределение напряжений и, соответственно, погрешность отсутствует.

Недостатки:

- нелинейность характеристики выходного сигнала при R н соизмеримой с R.

- зависимость показаний от напряжения питания.

- наличие выходного сигнала при отсутствии входного.

Мостовая схема включения РП. Устройством, предназначенным для измерения параметров электрических цепей (R,C,L) методом сравнения, является измерительный мост.

Сравнение измеряемой величины с образцовой мерой может осуществляться на постоянном и переменном токе. Мост переменного тока может включать в себя не только резисторы R, но и конденсаторы С и индуктивности L, т.е. сопротивление может иметь комплексный характер.

Рис. 10.7. Мостовая схема включения РП.

Мостовая схема включения содержит 4 резистора (R 1, R 2, R 3, R 4,), называемыми плечами моста, которые соединяется в кольцевой замкнутый контур.

Точки соединения плеч моста (точки 1, 2, 3, 4) называются вершинами. Цепи, соединяющие противоположные вершины моста (вершины 1-2 и 3-4) называются диагоналями. Т.е. в первую диагональ 3-4 подключен источник питания, во вторую 1-2 – измерительный прибор.

В случае, когда ток в диагонали измерительного прибора равен нулю и такой мост называется уравновешенным.

В большинстве мост симметричный. Различают 2 вида симметрии:

R х =R 2и R 3 =R 4

R х =R 3и R 2 =R 4.

Резистивные преобразователи могут включаться как в один, два и четыре плеча. Если сопротивление нагрузки велико (режим холостого хода) то выходное напряжение моста равно:

где U пит= Е — напряжение питания.

Чаще всего применяют равноплечие мосты R 1= R 2= R 3= R 4.

Мостовая схема является дифференциальной схемой. Следовательно, в ней компенсируется аддитивная погрешность. С применением этой цепи возможно построение прибора по дифференциальной схеме 1 и 2-го типов.

Чувствительность дифференциальной схемы 2-го типа в 2 раза выше чувствительности дифференциальной схемы 1 типа.

Когда сопротивление нагрузки R н неравно бесконечности – выходное напряжение и чувствительность меньше расчетных значений.

При неравенстве сопротивлений плеч моста применяется дополнительный регулировочный резистор.

Достоинства:

+ возможность включения 2-х и более резистивных преобразователей – получить высокую чувствительность;

+ компенсируются аддитивные погрешности.

Недостатки:

– нелинейность при сопротивлении нагрузки R н соизмеримой с сопротивлениями плеч моста.

– при нестабильности питания моста возможна мультипликативная погрешность.







Дата добавления: 2015-08-29; просмотров: 1474. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Объект, субъект, предмет, цели и задачи управления персоналом Социальная система организации делится на две основные подсистемы: управляющую и управляемую...

Законы Генри, Дальтона, Сеченова. Применение этих законов при лечении кессонной болезни, лечении в барокамере и исследовании электролитного состава крови Закон Генри: Количество газа, растворенного при данной температуре в определенном объеме жидкости, при равновесии прямо пропорциональны давлению газа...

Ганглиоблокаторы. Классификация. Механизм действия. Фармакодинамика. Применение.Побочные эфффекты Никотинчувствительные холинорецепторы (н-холинорецепторы) в основном локализованы на постсинаптических мембранах в синапсах скелетной мускулатуры...

Искусство подбора персонала. Как оценить человека за час Искусство подбора персонала. Как оценить человека за час...

Этапы творческого процесса в изобразительной деятельности По мнению многих авторов, возникновение творческого начала в детской художественной практике носит такой же поэтапный характер, как и процесс творчества у мастеров искусства...

Тема 5. Анализ количественного и качественного состава персонала Персонал является одним из важнейших факторов в организации. Его состояние и эффективное использование прямо влияет на конечные результаты хозяйственной деятельности организации.

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.01 сек.) русская версия | украинская версия