3.5 Реостаттық түрлендіргіштер немесе белсенді кедергі датчиктері

Реостаттық түрлендіргіш (3.20-сурет) қозғалтқышы өлшенетін электрлік емес шама әсерінен орын ауыстыратын реостат болып табылады. Соған орай, реостаттық түрлендіргіштің кіріс шамасы өлшенетін электрлік шамамен механикалық байланысты реостат қозғалтқышыгың орын ауыстыруы, ал шығыс шамасы – белсенді кедергі болып табылады.

3.20-сурет. Рео­статтық түрлендіргіш құрылғысы:

1 — айдаушы белдікше; 2 — қосымша шөтке; 3 — ток алатын сақина;

4 — шөтке; 5 — сым; 6 — каркас

Оқшауланған материалдан жасалған каркасқа 6 тең өлшемді қадаммен сым 5 оратылған. Каркастың жоғарғы шекарасында сым қорғалады, металл бойымен шөтке 4 сырғанайды. Қосымша шөтке 2 ток алатын сақинамен 3 сырғанайды. Екі шөтке де айдаушы белдіктен 1 оқшауланған. Реостаттық түрлендіргіштер каркасқа оратылған сыммен орындалғандықтан, реохордтық типте болады. Сым материалы ретінде нихром, манганин, константан және т.б. алынады. Түйіспе беттерінің үйкеліске шыдамдылығына талаптар жоғары болғанда және түйіспе қысымы өте аз болғанда платинаның иридиймен, палладиймен қоспасы қолданылады. Реостат сымы эмальмен, немесе көрші орамдарды бір бірінен оқшаулау үшін оксидтер қабатымен жабылуы қажет. Қозғалтқыштар түйіспелік қысымы 0,003 ...0,005 Н екі-үш сым немесе қысымы 0,05...0,1Н пластиналық (күміс, фарфорлық қола) болады. Оралған сымның түйіспелік беті жылтыратылады; түйіспелік беттің ені сымның екі-үш диаметріне тең. Реостаттық түрлендіргіштің каркасы оқшаулағыш лакпен немесе окидтік қабатпен жабылған текстолиттен, пластмассадан немесе алюминийден жасалады. Каркас пішіні әртүрлі. Реостаттық түрлендіргіштердің реактивтік кедергісі өте аз және дыбыс диапазоны жиілігінде елемеуге болады. Электрлік емес шамаларды өлшеуде реостаттық түрлендіргіштерді қолданғанда сілтеуіштің ауытқы бұрышының α өлшенетін электрлік емес шамадан F сызықты тәуелділігін алу мәселесі тұрады, аралық түрленуді жүзеге асыратын сілтеуіш пен түрлендіргіш арасындағы құрал түйіндеріне қарамастан түрлену функциясының бейсызықтығына қарамастан.

Мұндай жағдайларда каркас бойымен кедергінің бейсызық тарауына ие функционалдық реостаттық түрлендіргіштер қолданылады. Мұндай кедергі таралуын мысалы, каркас биіктігін өзгертіп, сызықты реостат бөліктерін тұрақты кедергілермен шунттап, айнымалы қадаммен орауды қолданып, каркастың жеке бөліктерін түрлі диаметрлі сымдармен орау немесе түрлі меншікті кедергілермен алуға болады.

Реостаттық деңгей өлшегіш. Деңгей өлшейтін құралдарда кең қолданыс тапқан реостаттық түрлендіргіштер – ұшақ, көліктерде, т.б. қолданылатын реостаттық деңгей өлшегіштер. 3.21-суретте реостаттық деңгей өлшегіштің өлшеу тізбегі – бензинөлшегіш көрсетілген.

Мұнда өлшегіш ретінде реостаттық түрлендіргіштің шеңберлері R₃ және R₄ кедергілері тізбектей қосылған магнитоэлектрлік логометр болып табылады. 1 қалтқымен байланысқан қозғалтқыштың жағдайы өзгергенде екі шеңбердегі токтар түрлі таңбамен және сілтеуіш бағдары өзгереді. R₁ және R₂ кедергілері берілген өлшеу шегінде құралды реттейді. Сілтеуіш шкаласы литрге бөліктенеді.

3.21-сурет. Реостаттық деңгей өлшегіш схемасы:

1 – қалтқы

Серiппелi үдеу өлшегiш. 3.22-суретте реостаттық түрлендіргіші бар серіппелі үдеу датчигінің схемасы көрсетілген.

m массасы С серіппеге ілінген. F= mx инерция күші әсерінен вертикаль үдеу бар кезде массамен байланысты Д қозғалтқышы R реостат бойымен қозғалады. Шығыс кернеу әрекет етуші үдеуге пропорционал. Құралдың өлшеу шегі С серіппенің қаттылығы мен масса шамасымен анықталады.

3.22-сурет. Реостаттық түрлендіргіші бар серіппелік үдеу датчигінің схемасы

Реостаттық түрлендіргіштер жиіліктік диапазоны шектелген виброүдеулер виброорын ауыстыруларды өлшеу үшін қолданылады.

Температураның өзгеруімен сымның меншікті кедергісінің температуралық өзгеруімен шартталған түрлендіргіш кедергісі өзгереді. Түрлендіргіш потенциометрлік схема бойынша бос жүрiстiң тәртiбiнде қосылғанда кернеу таралуын өзгертпейді және температуралық қателік болмайды.

Реостаттық түрлендіргіштер сатылы (дискреттік) болып табылады, реохордтық типті есептемегенде, себебі өлшенетін электрлік емес шаманың үздіксіз өзгеріне қозғалтқыш бір орамнан екіншісіне өткенде ΔR сатылы кедергі өзгеруі сәйкес келеді.

Дискреттілік қателігі бұл жағдайды құрайды:

γ_R = ±ΔR/(2R_р)

мұнда R_р — түрлендіргіштің толық кедергісі.

Егер түрлендіргіш пропорционалдық түрлену функциясына ие болса, онда кедергі «секірулері» қозғалтқыштың қозғалу аралығында бірдей болады. Бұл жағдайда

R_р=nΔR; γ_R = ±1/2n,

мұнда n — реостаттық түрлендіргіш орамындағы орам саны, әдетте n = 100...200.