20 Принцип согласования параметрических преобразователей
Отличаеться от
генираторной схемы тем, что ЭДС постоянна
и пренадл внешн ист питания. R0>>ΔR.
Под действ изм-егося сопр R0+-ΔR
ток в цепи приним знач I0-+ΔI.
Расчет режима работы: 1)Расчет режима
покоя-
+-ΔR=0 2) режим сигнал. Теорема Минштейна – теорема об эквивал генераторе – действие приращения сопр-ния ΔR в цепи тока I0 эквивалентна действию некоторого ЭДС ΔE= -I0ΔR.
Согласование сопр : Рсигн= (ΔI)2Rn= ΔERn/(R0+Rn)2==(ΔE2/R0)(R0 Rn/(R0+Rn)2)=Pкз* а/(1+a)2 . а- степень согласов нагрузки с R0. Rn=1/3R0 ξ= 1/16. Отступления от усл согласов сопр при исп параметр преобр-ля приводит к изменению эффективности преобразования ξ . Для парам преобр условие соглас должно вып более строго , чем для генираторных (не в 3…5, а в 1,5…2 раза) . Это объясняеться тем, что в парам преоб согласование осущ дважды: для того, что б в пассивн пр наибольш поток энергии, возбужд преобр что создается макс возможной эквивал ЭДС. Второе согласование направлено на получ макс мощности сигнала выдел. в нагруз.
21 Измерительные цепи с последовательным включением параметрических преобразователей
Для работы с парам преобр исп различные цепи, с питанием как переменным так и пост током. Рассм цепь пост тока. Цепь с последоват включением – простейшая изм цепь для таких приобр. Схема представл собой последов соед парам приобр-ли, ист напряж и сопр нагрузки, падение напр на кот отраж изменение тока в цепи, вызванного внешн измен–ем преоб-ния. Цепь осущ преобр-ние изм-ой ФВ в ток. Недостаток – большая погр нелинейности. Зависимость тока от измен сопр преобр-ля представл собой участок гиперболы I(Rпр) =Е/(Rпр+Rn) Rпр=R0+- ΔR. Нелинейность ф-ции преобр-ния приводит к разн. чувств, погр и т.д. на разных уастках раб диапазона, а это затрудняет работу с таким преобр-лем. Нелин можно исправить работая на малом участке хар преоб-ля. Это достигаеться введением в R0 доп сопр. Происх потеря чувствит-ти. Исп профилир. реост- преобр-ли, также это достигаеться снобжением фотоэлементов. Чувствит-ть цепи опред мощностью сигнала с сопр Rn : Pсигн= Е2РкзЕ/ (1+a)2 При вып условия согласования а=1/3 . Значение напряж питания в цепи преобр ограничив допустимой мощностью рассеяния этого преобр-ля
2 2. Измерительные цепи параметрических преобразователей в виде делителей
Такая измерительная цепь имеет ряд особенностей по сравнению с цепью последовательного включения параметрического преобразователя. Принципиальной особенностью является то, что в этом случае праметрич преобразователь включается последовательно с постоянным резистором, информативным параметром может являться падение напряжения на преобразователе или на постоянном резисторе. При измерении напряжения на R1 измеренное напряжение будет пропорционально току, текущему через преобразователь. Если меряем напряжение на самом преобразователе (R2), то это напряжение будет отражать падение напряжения на самом преобразователе
2 3. Дифференциальные параметрические преобразователи (пПр).
Дифференциальные ППр – преобразователи, когда в цепи в виде делителей в качестве плеч R1 и R2 используются 2 половины одного преобразователя, который изменяет свое сопротивление следующим образом: Rпр1=R1±ΔR1 ; Rпр2=R2±ΔR2
Особенность дифф преобразователя такая, что при условиях ΔR1= ΔR2 и Rн=∞ наш дифф преобразователь будет иметь полностью линейную функцию преобразования
Uн=E(R2±ΔR)/( R1+- ΔR+ R2 -+ΔR)=E(Rн±ΔR)/(R1+R2)
При использовании реостатных измерит преобразователей, такое включение соответствует потенциометрическому включению реостата. Нелинейный дифф преобразователь использ в цепи делителя, если сопротивление нагрузки не равно ∞
Для более детального анализа такого преобразователя можно рассмотреть его функцию преобразования: Rн≠∞; y=f(x); Uн=f(R2).
Uн=E-I(Rн*R2)=E* Rн*R2/((Rн-R2)(Rн+R2)+ Rн*R2)
R=Rн-R2+ (Rн*R1)/ (Rн+R1)
ε=R2/R0 a= Rн/R0
Uн=E*a*ε/(a*ε-ε2)=E*ε/(1+ ε(1- ε)/a) при Rн=∞ ; a=∞ => Uн=E*ε
Получили значение подтверждающее, что функция преобразования будет линейной при Rн=∞
ε =Uн/E=R2/R0 - используя , можно показать, что отклонение от линейности можно судить по отклонению ε от своего значения для линейной функции преобразованияΔε= Uн/E- ε = - ε/(1+ ε(1- ε)) Для достижения малых значений отношений Δε/ ε (т.е. высокая линейность) необходимо значительно отступать от согласованного значения нагрузки и выбирать a=100 и меньше