Автоматический потенциометр.

Схема этого прибора (рис.2.19) построена на основе схемы потен- циометра с постоянной силой рабочего тока. Однако, здесь предусматри- вается два контура компенсации напряжения – II и III. Контур III, содер- жащий резистор Rм из медной проволоки, служит для автоматического введения поправки на температуру свободных концов ТЭП. Свободные концы ТЭП с помощью удлинительных проводов F и D подводятся к рези- стору Rм и находятся при одной с ним температуре. Остальные резисторы измерительной схемы потенциометра выполнены из манганина.

Для питания контуров II и III используется источник стабилизиро-

ванного питания ИПС, в котором входное напряжение переменного тока

6,3 В выпрямляется и стабилизируется в выходное напряжение постоянно-

го тока 5 В (погрешность стабилизации ±5 или ±10 мВ соответственно для

класса точности 0,1 и 0,2) при нагрузке 1000 Ом и токе нагрузки I = 5мА.

При работе ИПС в составе потенциометра напряжения между точками d и

к Udk = 1019 мВ.

 

I1 Rп

 

Rш

 

k

 

II III I2

Rу

Rпр ИПС К1 К2

Rб Rр Rн

a c b

l

 

t0 Сф

Rм Rк РД

d e

 

 

I

 

U МОД ЭУ

t0

НИ

 

Rф

 

~220В

F D

 

+ t -

E(t, t0)

 

Рис. 2.19. Автоматический потенциометр

 

 

Благодаря использованию ИПС в автоматических потенциометрах установка рабочего тока осуществляется через несколько тысяч часов не- прерывной работы, кроме того, упростилась кинематика механизма и по- высилась надежность прибора.

Подключение к клеммам К1 и К2 нормального элемента Енэ и после- довательно соединенного с ним нуль-индикатора осуществляется для кон- троля рабочего тока I лишь при поверке и градуировке потенциометра.

При этом

Uке=IRк=Енэ..

Обычно Rк =509,3 Ом, тогда I =2mA.

Rу – резистор для установки рабочего тока; Rпр – значения сопротив- ления реохордной группы, состоящей из трех параллельно соединяемых резисторов: Rр – реохорда, Rш – шунта и сопротивления Rп.

Такое исполнение реохордной группы связано с тем, что реохорд Rр

является ответственным узлом, предназначенным для измерения. При не- обходимости изменения сопротивления на участке ав (обычно при изме- нении диапазона измерения) изменяют общее сопротивление Rпр этого уча- стка за счет изменения Rп, а иногда и Rш, оставляя Rр стандартным. Рези- сторы Rн и Rб служат для установления начального значения шкалы и зна- чения тока I = 3 mA.

В качестве нуль-индикатора НИ в автоматических потенциометрах используется электронный усилитель ЭУ, на входе которого установлен модулятор МОД для преобразования сигнала разбаланса напряжения по- стоянного тока ∆ U в переменное напряжение. Для предохранения усилите- ля от наводок и помех, возникающих в цепи ТЭП, предусмотрен фильтр, состоящий из сопротивления Rф и конденсатора Сф.

Пусть при некотором значении измеряемой термо-ЭДС ЕАВ(t,t0) в не-

котором положении движка реохорда с ток в контуре измерения II равен 0,

т.е. ЕАВ(t,t0) скомпенсировано падением напряжения Uсе на участке cbde.

Тогда сигнал разбаланса

∆ U=EАВ(t,t0) –Uсе= 0.

При сигнале ∆ U ≠0 на выходе усилителя в соответствии с абсолют-

ным значением и знаком разбаланса формируется управляющий сигнал,

под действием которого реверсивный двигатель РД перемещает движок реохорда с до тех пор, пока напряжение разбаланса не станет равным ну- лю; одновременно с движком по шкале реохорда перемещается стрелка прибора. Сведение к нулю напряжения разбаланса ∆ U, т.е. достижение полного равенства компенсирующего напряжения Uсе измеряемой термо- ЭДС EАВ(t,t0), реализуется благодаря тому, что система автокомпенсации является астатической. Свойство астатичности достигается из-за наличия в системе регулирования разбаланса интегрирующего звена, в качестве ко- торого выступает РД.