книги из ГПНТБ / Зарипов М.Ф. Автокомпенсационные регистраторы постоянного тока с бесконтактными компенсирующими элементами учеб. пособие
.pdf22
иагнитопровода через специальные отверстая намотаны модули
рующие |
обмотки( |
создающіе поток, замыкающийся лишь в |
самих |
||
дисках |
р и с . |
1 -5 ) . Оти обмотки |
показаны только на одном |
из |
|
дисков |
преобразователя. |
подключены на однополупериодный . |
|||
|
Модулирующие обмотки |
ток и изменяют магнитное сопротивление дисков с частотой сети.
Навиваемая обмотка, как и в прением случае, подключена к ис
точнику |
со |
стабилизированным |
постоянным током |
X « |
• |
Секции |
||
неподвижной |
обмотки |
U i |
также подключены |
к измеряемому |
||||
току |
Хэс. |
• |
Результирующий-, поток, созданный |
витками об |
||||
моток |
Wk |
и |
U i |
с постоянными токами |
X# |
и |
Г * |
|
|
тем не менее будет иметь переменную составляющую из-за нали чия на своем пути модулируемого магнитного сопротивления
ферромагнитных дисков. На неподвижных ферромагнитных стержнях
иагнитопровода преобразователя намотаны, б отличив от ранее рассмотренных конструкций,две последовательно и согласно вклю
ченные обмотки 9 , в которых индуктируется э .д .с . |
переменной |
|||||
составляющей потока. |
э .д .с . |
пропорциональна разнице ампер- |
||||
Величина |
этой |
|||||
витков |
|
|
|
|
э .д .с . |
(1 -5 ) |
Такжеі, как и в предыдущем случае1, выходная |
усиливает |
|||||
ся и двигатель |
проворачивает подвижную часть компенсирующего |
|||||
элемента в ту |
сторону |
и на такой |
L |
, |
при котором |
|
угол о |
||||||
аыпервитки |
FK |
и |
становятся равными, что соответ |
|||
ствует соотношению |
( |
1 -4 ) . |
|
|
|
23
схем |
Анализ вышеприведенных структурных и принципиальных |
|||||||
АКПТ показывает, что ЛКПТ могут быть |
выполнены |
с |
различ |
|||||
ными |
выпрямителями |
( В ) , вибропреобразовательными |
( |
ВП ) , |
||||
элемента Холла (Э Х ), |
магнитомодуляшюнішыи |
( |
МИ ) |
преобразо |
||||
вателями , |
а также с |
ыггнитоуснлительныыи |
( |
НУ ) , |
емкостными |
|||
( С ) и тензометрическими ( Ш ) преобразователями. |
|
|
||||||
|
Для облегчения анализа АКПТ сгруппируем их по виду |
|||||||
используемых преобразователей в схеме автокомпенсатора на |
||||||||
следующие |
группы: |
|
постоянного |
тока |
||||
|
1. |
Автоматические автокомпснсаторн |
||||||
с вибропреобразователями и выпрямителями; |
|
|
|
|
|
|||
|
2. |
Автоматические компенсаторы постоянного тока с |
||||||
элементами |
Холла; |
|
|
|
|
|
|
|
|
3. |
Автоматические компенсаторы постоянного тока с |
||||||
емкостными и тензометрическими преобразователями; |
|
|
|
|||||
|
|
Автоматические компенсаторы постоянного тока с |
||||||
нагніітоуенлп тельным и и иапштемодуляциотшыи |
преобразователями. |
|||||||
|
В следупщих |
параграфах рассмотрим |
их |
по отдельности. |
§ |
1-2 |
АВТОКСППЕНСАТОРЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА |
С |
|
|
адаОПРЕОЕРАЭЗВАТЕЛдаіі. к |
выпрямителями. |
||
|
|
|
||
|
В последние годн отечественными авторами автокомпен |
|||
сационных |
измерительных приборов предложен ряд |
схем и кон |
струкций компенсирующих элементов, позволяющих регистриро вать постоянное напряжение и ток практически без потребле ния энергии от источника с измеряемой величиной. Ниже рас смотрены лишь некоторые из этих разработок.
На рис. 1-8 приведена блок-схема бесконтактного электронного потенциометра . £ 14.15 J ,
Работа потенциометра основана на автокоішенсацион-
ном методе измерения постоянного напряжения. Автоматическая |
||
компенсация в нем осуществляется |
бесконтактным способом'; |
|
в качестве компенсирующего |
элемента применен струнный преоб- |
|
разователь, вырабатывающий |
частотный сигнал, пропорциональ |
|
ный измеряемому параметру. |
Этот.сигнал преобразуется в ком |
|
пенсирующее постоянное напряжение. Измерительная схема прибора |
||
состоит из электронного усилителя, |
преобразователя постоян |
ного напряжения в |
сигнал переменного тока |
частотой 50 ru, |
(Ш Ш ), состоящего |
из вибропреобразователя |
и входного тран |
сформатора, конденсаторного реверсивного двигателя (ГД ),
компенсирующего струнного датчика KQ5 и преобразователя частоты в постоянный ток (П Ч ). Кинематически с двигателем
(РД) связан выходной ферродинамический (ДФ) или струнный
датчик.
Постоянное напряжение.получаемое на выходе ПЧ,
25
Р и с . /- 8 . измерительная блок-схема потенциометра
26
сравнивается с о .д .с . источника постоянного напряжения.
Сигнал небаланса преобразуется ППН в переменный ток, посту пающий на вход электронного усилителя типа УЭ-5, В зависи
мости от фазы сигнала небаланса двигатель вращается в ту или другую сторону, воздействуя через кинематическую связь на струнный компенсатор (KCJD. Частотный сигнал, вырабатыва
емый В Д , поступает на вход ПЧ, выходное постоянное напряЖв-
ние которого прямо пропорционально частоте. Двигатель воз действует на КСД до тех пор, пока выходное напряжение ПЧ не становится равным э . д . с . , поступающей на вход потенциометра.
Одновременно двигатель перемещает стрелку и перо потенцио метра, фиксирующих величину измеряемого параметра.
На рис. 1-9 приведена принципиальная схема автомати ческого потенциометра постоянного тока (АППТ). f l S j .
Нулевой усилитель I усиливает напряжение разбаланса и подает сигнал на реверсивный двигатель 2, на валу которого находится профилированный кулачок 3. Кулачок,воздействуя на ролик ^перемещает магнитный сердечник 5 в катушке индуктив ности 6, изменяя тем самым частоту генератора 7, выполненного ва туннельном диоде 8. Напряжение, снимаемое с туннельного диода’, усиливается блоком 9 и образует частотный модулирован ный электрический выходной сигнал. Этот сигнал преобразуется блоком 10 в напряжение постоянного тока, компенсирующее изме ряемое напряжение, поступающее,наприиѳр, от термопары I I .
Одновременно с перемещением сердечника двигатель приводит в действие отсчетное и регулирующее устройство 12.
27
Ші /
28
Сотрудниками Куйбышевского политехнического института и Львовского производственного объединения "Термоприбор ",
а такие Ташкенйсого политехнического института разработаны различные варианты автокоыпенсаторов постоянного тока о при-
ыенениеи вибропреобразователя и выпряиитедя в целях расши |
|
|||||||||||||||
рения |
области применения ЛБІСП и 1ІБКП. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
На рис, |
1-10 представлена принципиальная схема |
|
||||||||||||
автоматического |
потенциометра |
с |
использованием ЫБКП /" І6 _7 , |
|||||||||||||
|
|
На обмотку I |
бесконтактного |
|
потенциометра |
2 подает |
||||||||||
ся напряжение переменного тока, |
благодаря чему на |
обмотках |
|
|||||||||||||
3 и 4 |
возникает |
э .д .с , |
|
|
и |
|
Еоа— |
той ие |
частоты. |
|||||||
Обмотки |
Э и 4 включены через диоды 5 |
и 6 |
согласно. |
В рассмат |
||||||||||||
риваемом |
контуре |
действует |
также |
постоянные э .д .с , |
Еоіа |
и |
||||||||||
£ оа_ |
|
I, снимаемые с |
потенциометров |
R, |
и |
|
|
и |
||||||||
зависящие от величены э . д . с . |
£Г0 |
|
опорного |
источника. |
|
|||||||||||
Полярность |
источника э .д .с . |
£ 0 |
|
выбирает |
такой, |
чтобы |
|
|||||||||
диоды |
5 и |
б были |
заперты. |
Амплитуды опорных |
э .д .с . |
Е сі~ |
и |
|||||||||
|
|
“ выбраны несколько |
большими, чем величины посто |
|
||||||||||||
янных э .д .с . |
£0/=. |
и |
Ео&- |
• |
При этом |
в контуре |
про |
|
||||||||
текает импульсы |
тока. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
сирована', |
Если управляемая фазочувствительная схема сбалан |
|||||||||||||||
то на |
сопротивлении |
|
£ ä |
|
, включенном |
в ее |
цепь |
|||||||||
нагрузки, |
будут |
отсутствовать |
какие-либо |
сигналы, |
так |
как |
|
|||||||||
токи |
Х1 |
и |
|
, протекающие через диоды 5 и б, в |
|
|||||||||||
цепи |
нагрузки будут вычитаться. |
|
|
измеряемой э .д .с . |
£ х с |
|
||||||||||
показанной |
При включении |
источника |
|
|
||||||||||||
на чертенэ, |
полярностью будет |
происходить |
|
|
|
29
Р ис. А/І7. Принципиальная схема абтокомпсжатора
30
суммирование и f 04= и вычитание Ел. и Eats.
в результате чего запиравшее напрягеиие для диода 5 умень
шится, а для диода 6 |
возрастет. |
Импульсы тока |
Х| |
. через |
||
сопротивление |
Ц3 |
возрастут, а |
ишіульсы |
тока |
I j , |
|
уменьшатся, и на |
сопротивлении |
#3 |
возникнут импульон |
падения напрякения, полярность которых зависит от полярное^
ти Еэо. V
Импульсы напрякения поступает на фазочувствитедь-
ный усилитель 7, реагирующий на первую гармонику сигнала, и '
приводят в движение реверсивный двигатель 8 , механически .
связанный с бесконтактным потенциометром. Напряжение пере менного тока Ец с выхода потенциометра складывается с
Еог~ |
и вычитается из |
Е0, ^ |
благодаря чему |
им |
пульсы |
тока I , уменьшаются', |
; а импульсы тока |
увели |
чиваются, Напряжение на выходе бесконтактного потенциометр
ра будет изменяться до тех пор, |
пока |
токи X , |
и |
І л не |
||||||
сравняются и на |
сопротивлении |
R3 |
не будет отсутство'л |
|||||||
ватъ сигнал первой гармоники.' В этом случае амплитудное |
||||||||||
значение |
напрякения |
E# |
на выходе |
бесконтактного |
потен |
|||||
циометра пропорционально величине измеряемой постоянной |
||||||||||
ЭѴДІ.'С“.' |
|
fjc . |
.. |
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
На рис-.’ I —I I |
приведена принципиальная схема авто- |
|||||||
компенсатора постоянного |
тока |
/І8 J . |
|
|
|
|||||
|
|
При замыкании якоря I |
зибропреобраэователя |
2 на |
||||||
контакт 3 и на |
конденсатор 4 подается измеряемое напряие- |
|||||||||
ние |
Е . |
. |
При замыкании якоря на контакт 5 |
конденсатор |
31
Рис. і - і і . Принципиальная схема