2.2.2 Ручной потенциометр:

Принцип действия основан на уравновешивании ЭДС термопары напряжением внешнего источника.

Основной принцип включения термопары в цепь потенциометра состоит в том, чтобы токи I₁от внешнего источника и токI₂от термопары протекали по участку АС в одном направлении, тогда на основании 2-го закона Кирхгоффа для токаI₁можно записать:I₂₌

Рисунок 4

Принцип действия уравновешивания или компенсации.

Ток I₂- протекающий через нулевой прибор будет равен нулю, когдаE_tt0=

Принято считать, что при I₂=0 произошло уравновешивание термоЭДС термопары падением напряжения на участке АС. В этот момент нулевой прибор показывает нулевое значение, а численное значение изменения температуры наблюдается на отградуированной шкале потенциометра.

Достоинства: простое устройствовысокая надежность.

Недостаток: необходимость присутствия человека.

2.2.3 Автоматический потенциометр

Основы теории мостовых схем

Графически мостовая схема представляет собой повернутый квадрат, в каждой стороне которого находится по сопротивлению.

Рисунок 5

Сторона квадрата вместе с сопротивлением, называется плечом мостовой схемы.

Диагональ АВ, называется питающей, диагональ СД называется измерительной.

Мостовая схема называется уравновешенной или сбалансированной, если при подачи питающего напряжения на одну диагональ (АВ), напряжение на другой диагонали ( СД)=0

Аналитическое выражение для условия равновесия имеет вид: R₁

Если условия равновесия не выполняется, то в измерительной диагонали СД появляется напряжение небаланса (U_СД). Принцип действия автоматического потенциометра основан на уравновешивании ЭДС термопары напряжением небаланса. Основой измерительной части автоматического потенциометра является мостовая схема. Термопара дифференциально включается в измерительную диагональ в результате чего на вход электронного усилителя подается разность(E_tt0-U_СД).

Рисунок 6

На усилителе эта величина усиливается до пределов способных управлять работой реверсивного двигателя. В зависимости от знака подаваемой на двигатель величины, вал двигателя вращается в ту или иную сторону, при этом через передаточный механизм перемещается стрелочный указатель и перо самописца и подвижный контакт С на сопротивлении реохорда. При перемещении подвижного контакта С изменяется напряжение небаланса U_СДи наступает уравновешивание, т.е.E_tt0=U_СД. При этом реверсивный двигатель останавливается, стрелочный указатель показывает численное значение температуры, перо самописца рисует график ее изменения. На этом заканчивается один цикл работы прибора.

Назначение элементов автоматического потенциометра.

ИПСН- источник постоянного стабилизированного напряжения:

R_р- сопротивление реохорда:

R_Н- сопротивление, определяющее нижние пределы измерения:

R_в- сопротивление, определяющее верхние пределы измерения:

R_К- сопротивление, определяющее компенсацию температурной погрешности при отклонении холодного пая термопары от нуля⁰С:

R_М- сопротивление, дополняющее схему до мостовой.

Буквенные обозначения самопишущих приборов.

КСП-4, КСМ-3, КСД-2, КСУ-1.

К- компенсация или уравновешивание,

С- самопишущие приборы,

П- потенциометры,

М- мосты,

Д- приборы дифференциально-трансформаторной системы,

У- универсальные приборы ( для измерения электрических величин). Цифры от 1-4 характеризуют размер стороны.