41. Дифференциально-трансформаторная система дистанционной передачи.

Дифференциально-трансформаторная система использует для пе­редачи информации сигналы переменного тока. Хотя эта система была разработана задолго до введения токовых и частотных спосо­бов передачи информации, но она до сих пор применяется, благода­ря простоте устройства и надежности. Первичными преобразовате­лями этой системы являются манометры с одновитковой трубчатой пружиной типа МЭД, мембранные дифманометры типа ДМ, коло­кольные дифманометры типа ДК. В комплекте с этими первичными преобразователями работают вторичные показывающие и регистри­рующие приборы типа КСД и другие устройства, рассчитанные на использование унифицированного сигнала взаимной индуктивности 0...10 мГн.

Для измерения сигнала первичного преобразователяUвых использу­ется компенсационный метод измерения, упрощенная схема диффе­ренциально-трансформаторной системы дистанционного измерения давления представлена на рис. 10.11. Система включает первичный 1 и вторичный 2 приборы. Последний содержит дифференциально-трансформаторный преобразователь 4, аналогичный преобразовате­лю 3 первичного прибора, усилитель У, к выходу которого подклю­чен реверсивный двигатель РД, соединенный с показывающей стрелкой и через кулачок 5 с сердечником 6 преобразователя 4. Вто­ричные обмотки дифференциально-трансформаторных преобразова­телей 3, 4 последовательно подключены к входу электронного усилителя, ΔU=Uвых1-Uвых2. Обмотки возбуждения обоих усилителей включены последовательно и питаются напряжением от обмотки си­лового трансформатора вторичного прибора. Питание обмоток воз­буждения одним током является необходимым условием работы этой системы, позволяющим устранить как влияние нелинейных искажений, имеющих место в цепях переменного тока, так и коле­баний тока возбуждения. Последние в равной мере сказываются на сигналах е1 e2, не вызывая нарушений баланса системы. Показания вторичного прибора снимаются в режиме компенса­ции измерительной системы, когда сигнал на входе усилителя равен нулю и реверсивный двигатель не вращается. В этом случае ΔU = 0, Uвых1=Uвых2 и ток в линиях связи вторичных обмоток обоих преобразователей равен нулю. Такой метод измерения исключает прямое влияние сопротивлений линий связи как в измерительной цепи, так и в цепи тока возбуждения на показания прибора.

42. Манометры и дифманометры с компенсацией магнитных потоков, преобразователи с силовой компенсацией пневматические и электрические.

Преобразователи давления с компенсацией магнитных потоков имеют на выходе унифицированный токовый сигнал 0...5 мА и работают с вторичными приборами КСУ, РП-160 и др. В преобразователях этого типа используются разнообразные чувст­вительные элементы: одновитковые трубчатые пружины (МПЭ, ВПЭ, МВПЭ), сильфоны (МСЭТ, МСЭН, МСЭТН, ДСЭР), мем­браны и мембранные коробки (ММЭ, МАДМЭ, ДМЭ, ДМЭР). Чувствительный элемент прибора соединен с постоянным магнитом1, который перемещается между двумя индикаторными магнитопроводами 2, 3. На каждом из индикатор­ных магнитопроводов находятся обмотки возбуждения wв и обрат­ной связи wос. Обмотки wв1 и wв2 включены последовательно с равными постоянными резисторами соответственно R_}, R₂ и питаются однополупериодным током. Индуктивные сопротивления L1, L2 обмоток w_B1 , w_B2 зависят от состояния индикаторных магнитопрово­дов 2, 3. В среднем положении сердечника L1 = L2, токи I_1; I₂ равны и сигнал на входе усилителя ΔU и ток на его выходе I равны нулю. При смещении постоянного магнита вверх создаваемый им поток Ф_м рабочую точку магнитопровода 2 смещает в область насыщения, при этом L₁ снижается, увеличивается ток I1 возникает разность на­пряжений на резисторах R1, R2 и на входе усилителя ΔU. В этих приборах используется глубокая отрицательная обратная связь. При большом коэффициенте усиления выходной ток, проте­кающий через обмотку обратной связи, создает в индикаторном магнитопроводе поток Ф_ос, который компенсирует магнитный поток, создаваемый постоянным магнитом, возвращая значения L1, L2 близ­кие к исходным значениям. Как и в любых преобразователях с глу­бокими отрицательными обратными связями полной компенсации потоков Ф_м и Ф_ос не происходит, незначительный небаланс ΔU, за­висящий от коэффициента усиления усилителя, остается, обуслов­ливая пропорциональные изменения I. Поскольку в рассматриваемых преобразователях отрицательная обратная связь используется для компенсации магнитного поля постоянного магнита, упругий чувствительный элемент и магнит­ный преобразователь не охвачены обратной связью. В связи с этим изменение характеристик упругого чувствительного элемента и маг­нитных преобразователей в прямом канале и в цепи обратной связи влияют на коэффициент преобразования приборов. Стабилизация статической характеристики преобразователей давления достигается за счет увеличения числа элементов, охвачен­ных отрицательной обратной связью. Наиболее полно это реализовано в преобразователях давле­ния с силовой компенсацией пневматических и электриче­ских. В пнев­матических преобразователях изменениям измеряемого дав­ления соответствуют пропор­циональные в пределах от 20 до 100 кПа изменения давле­ния на его выходе. При посто­янном давлении воздуха пита­ния р_пш давление на выходе пневмоусилителя 7 зависит от истечения воздуха из со­пла 6. Усилие F_чэ от маномет­рической пружины 7, прило­женное к рычагу 2, равно pS_чэ, где S_чэ — эффективная площадь манометрической пру­жины. Это усилие создает вращающий момент aFчэ , ко­торый уравновешивается мо­ментом силы обратной связи. При увеличении измеряемого давления и неравенстве моментов, развиваемых манометрической пружиной и сильфоном обратной связи, aF_чэ > bF_ос, рычаг 2, соединенный с заслонкой 5 сопла б, перемещается. Последнее приводит к снижению зазора между соплом и заслонкой, увеличению сопротивления истечению воздуха, росту давления на входе и выходе пневматического усилителя (пневмореле) 7, определяющего уравновешивающее усилие обрат­ной связи.