§ 5.5. Дифференциально-трансформаторная система передачи измерительной информации

Дифференциально-трансформаторная система передачи (рис 5 12) состоит из ПИП I и приемника информации IV, в качестве которо­го используется вторичный прибор дифференциально-трансформа­торного типа. ПИП содержит чувствительный элемент II, осущест­вляющий преобразование измеряемого параметра Я в перемеще­ние жестко связанного с ним сердечника 1, и унифицированный Д1-преобразовательный элемент III, с помощью которого переме­щение сердечника 1 преобразуется в напряжение переменного тока. Вторичный прибор дифференциально-трансформаторного типа IV содержит компенсирующий ДТ-преобразовательный элемент с корректором нуля 2, кулачок 5, кнопку 3 для контроля исправности измерительного прибора, указатель 6, шкалу 7, реверсивный двигатель 8 и усилитель 9. Компенсирующий ДТ-преобразовательный элемент отличается от передающего тем, что содержит корректор нуля. Последний представляет собой дополнительную обмотку (ДО) с подключенным к ней регулируемым резистором R₃. Допол­нительная обмотка (ДО) состоит из двух секций, которые разме

Рис. 5.12. Схема дифференциально-трансформаторной системы передачи изме­рительной информации

щаются в средней части ДТ-преобразовательного элемента и нама­тываются поверх его вторичной обмотки.

Первичные обмотки компенсирующего и передающего ДТ-пре-образовательных элементов включены последовательно и питаются напряжением переменного тока промышленной частоты от специ­альной обмотки силового трансформатора усилителя 9.

Вторичные обмотки ДТ-преобразовательных элементов вклю­чены по компенсационной схеме, в которой на вход усилителя по­ступает сигнал

(5.26)

где U_вых1 U_вых2 — выходные сигналы передающего и компенсиру­ющего ДТ-преобразовательных элементов.

При нулевом значении преобразуемого параметра П сердечни­ки 1 и 4 находятся в средних положениях, в которых U_вых1= U_вых2. При этом на вход усилителя поступает сигнал ΔU = 0, обеспечива­ющий нахождение указателя 6 на начальной отметке шкалы 7. От­клонение параметра Я от нулевого значения вызывает деформа­цию чувствительного элемента II, сопровождаемую перемещением сердечника из среднего положения.

На выходе передающего ДТ-преобразовательного элемента фор­мируется сигнал U_вых1отличный от сигнала U_вых2, который формируется в это же время компенсирующим ДТ-преобразователь-ным элементом. В результате на входе усилителя появляется сиг­нал ΔU, отличный от нуля. Этот сигнал усиливается до значения, достаточного для приведения в движение ротора реверсивного дви­гателя. Ротор поворачивает кулачок 5 и перемещает сердечник компенсирующего ДТ-преобразовательного элемента. Движение ро­тора происходит до тех пор, пока сердечник не займет такое поло­жение, при котором U_вых2 станет равным U_вых1. В этот момент сигнал А [7=0 и движение ротора прекращается. О значении изме­ряемого параметра судят по положению указателя 6, кинематиче­ски связанного с ротором реверсивного двигателя, на шкале 7. Для контроля исправности измерительного прибора используется кноп­ка 3, при нажатии которой закорачиваются выходы передающего ДТ-преобразсвательного элемента, и на вход усилителя поступает сигнал только с компенсирующего ДТ-преобразовательного эле­мента. Если прибор исправен, то указатель должен переместиться на контрольную отметку шкалы. В настоящее время измеритель­ные приборы ДТ-типа выпускаются с кулачками, имеющими про­филь, описываемый линейной или квадратичной зависимостью

(5.27)

где ΔL — перемещение сердечника; — угол поворота кулачка.

Кулачками с квадратичной характеристикой оснащаются изме­рительные приборы, предназначенные для измерения расхода на основе принципа переменного перепада давления на сужающем уст­ройстве. В этих же приборах используются интегрирующие устрой­ства. Классы точности вторичных приборов дифференциально-тран­сформаторного типа 1,0, а ПИП, оснащенных преобразователями «перемещение — электрический сигнал» ДТ-типа,—1,0; 1,5; 2,5. Расстояние между ПИП и приемником информации примерно 250 м.

Достоинствами рассмотренной системы передачи являются простота, надежность и незначительные дополнительные погрешно­сти, обусловленные изменениями напряжения питания первичных обмоток ДТ-преобразовательных элементов и активного сопротив­ления линий связи, если оно не превышает 5 Ом (соответствует длине линии связи 250 м).