8. Назначение всех элементов электронной функциональной схемы автоматического потенциометра
Измерительные схемы всех автоматических потенциометров предусматривают автоматическое введение поправки на температуру холодных спаев термопары. С этой целью они выполняются в форме неуравновешенного моста [1]. Все сопротивления измерительной схемы (рис. 6), кроме Rк, выполняются из манганина; сопротивление Rк - из меди или никеля.
Цепь источника тока составляют две ветви: рабочая, в которую включен реохорд Rp*, и вспомогательная, состоящая из двух сопротивлений (RНЭ и Rк). Наличие вспомогательной ветви автоматически позволяет ввести поправку на температуру холодных спаев термопары. Сопротивление Rк и холодные спаи термопары должны находится при одинаковой температуре. В приборе сопротивление Rк, располагается недалеко от места включения термопар.
Измеряемая ТЭДС термопары компенсируется падением напряжения на сопротивлении Rp, зависящего от положения движка реохорда, и сопротивлениях Rн и Rк:
Повышение
температуры холодных спаев вызывает
уменьшение ТЭДС термопары на величину
.
При этом падение напряжения на
сопротивлении Rк
одновременно возрастает. Тогда получаем
равенство
Чтобы движок реохорда сохранял свое прежнее положение и потенциометр показывал измеряемую температуру, необходимо обеспечить равенство
Если
ТЭДС термопары
не
равна падению напряжения Ubd,
то напряжение небаланса
подается на зажимы преобразовательного
каскада, входящего в электронный
усилитель ЭУ.
В
преобразовательном каскаде постоянное
напряжение небаланса преобразуется в
переменное, которое затем усиливается
по напряжению и мощности до значения,
достаточного для вращения реверсивного
двигателя (РД), который, вращаясь по
часовой стрелке или против нее в
зависимости от знака разбаланса,
передвигает движок реохорда и
восстанавливает равновесие измерительной
схемы. Одновременно двигатель РД
перемещает показывающую стрелку. При
равновесии измерительной схемы, когда
,
реверсивный двигатель не вращается,
так как на вход преобразовательного
каскада напряжение не подается.
Для установки рабочего тока I1 переключатель П, нормально находящийся в положении И (измерение), переводится в положение К (контроль). При этом одновременно устанавливается кинематическая связь реверсивного двигателя с движком реостата Rб и подключается электронный усилитель к цепи нормального элемента (НЭ) [1].
Если
падение напряжения
не равно ЭДС нормального элемента, то
электронный усилитель так же, как и при
измерении ТЭДС термопары, получает
сигнал, равный разности между ЭДС
нормального элемента и падением
напряжения на сопротивлении RНЭ.
Реверсивный двигатель, вращаясь по
часовой стрелке или против нее в
зависимости от знака разбаланса,
передвигает движок реостата Rб,
меняя величину питающего напряжения.
В
момент равновесия, когда
на электронный усилитель сигнал не
подается, и реверсивный двигатель
останавливается. В этот момент
устанавливается вполне определенное
значение рабочего тока I2.
В автоматических потенциометрах применяются усилители переменного тока, которые значительно проще, дешевле и надежнее усилителей постоянного тока.