Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі

Қарағанды мемлекеттік техникалық университеті

Ақпараттық-өлшеуіш техника кафедрасы

№ 6 ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫСЫНА АРНАЛҒАН МЕТОДИКАЛЫҚ НҰСҚАУЛАР

"АВТОМАТТЫ КӨПІРЛЕР ҚҰРЫЛҒЫЛАРЫН ОҚЫП БІЛУ"

«ӘДІСТЕР МЕН ӨЛШЕУ»тәртібі бойынша

34.06 «Ақпараттық-өлшеуіш техникасы»

34.05 «Метрология и метрологиялық қамтамасыздандыру»

мамандықтарының студенттеріне арналған

Қараѓанды-2003

Жұмыстың мақсаты: Құрылымдары әртүрлі автоматты көпірлердің функционалдық тізбектерін оқып білу.

1 Автоматты көпірлер

1 суретте R_т кедергі термометрі кешенімен істейтін автоматты теңестірілген көпірдің функционалдық тізбегі көрсетілген.

Сурет 1. Автоматты электронды теңестірілген

көпірдің функционалдық тізбегі.

Көпірдің өлшенеуіш диагоналі КЭ электронды күшейткіштің кірісіне қосылған , ал шығысы РД реверсивті асинхронды қозғалтқышпен байланысқан. Кедергі термометрі орналастырылған жеріндегі температураның өзгеруінің әсерінен көпірдің тепе-теңдігі бұзылады. Оны реверсивтік қозғалтқыш R реохордтың жылжымасының бағытымен сәйкесінше орын ауыстыру жолымен автоматты түрде теңестіріледі. Көрсеткіш бағдаршасымен аспаптың өз бетімен жазатын бөлімдерінің мамығын (каретка) қозғалтқыш бір сәтте жаңа жағдайға ауыстырады және реттеуіш құрылғысы болса,оған да әсерін тигізеді.

R₁ кедергісі термометрдегі токты шектеу үшін, R₂ және R₃ өлшеу шектерін өзгерту үшін, R₆ – өлшенетінетін көпір схемасының кернеу қорегін шектейді.

Берілген көпірлердің теңестірілуі қозғалтқыш арқылы жүзеге асады. Ол көпірдің кез-келген иығында реохорд жылжымасын ауыстырып отырады.

Қолдану ауданы – параметрлік датчиктерді қолданып, бейэлектр өлшемдерді өлшеу.

Көбінесе автоматты көпірлерді кедергінің термоэлектр түрлендіргіш (терморезистор КМТ, НМТ және т.б. типтері) арқылы температураны өлшеу үшін қолданады. Жұмыстың ерекшелігі – термотүрлендіргішті бірнеше ондық метр қашықтыққа шығаруға болатын қасиетінде.

Осы кезде сымдардың кедергілері термотүрлендіргіш кедергісінің өлшемімен бірдей болуы мүмкін, және температура әсерінен сымдардың кедергілерінің өзгеоуі үлкен қателікті туғызады.Сондықтан термотүрлендіргішті қосуда үш тармақты схема қолданылады.

Сурет 2. Термотүрлендіргіш косуының үштармақты тізбегі.

R – реохорд

СҚ – салыстырмалы құрылғы

М – реверсивті күшейткіш

R₁ – термотүрлендіргіш

R₁ кедергісі өзгерген кезде көпірдің тепе-теңдігі бұзылады Салыстырмалы құрылғыда келістірілмеген дабылы күшейіп, М қозғалтқышына беріледі. Келістірмеу таңбасына байланысты қозғалтқыш реохорд кедергісін өзгерте отырып, келістірмеген дабылды 0-ге дейін кішірейте айналады.

Айнымалы токтың автоматты көпірлері кешенді кедергіні өлшеу және тіркеу үшін 2 қозғалтқышқа ие болуы керек. Олар модуль және фаза бойынша тепе-теңдік шартын қамтамасыз етеді. Берілген көпірлер тұрақты ток көпірлерге қарағанда дәлдігі төмен және өте күрделі.

Автоматты көпірлердің микропроцессорлық схемалары салыстыру әдісін ішкі үлгілі өлшемімен салыстыру әдісін қолданады. Өйткені бір өлшеуіш тізбекті аз уақыт аралығымен бірнеше рет санақтар жүргізген кезде көптеген қателіктер есептелмейді. Микропроцессор тізбектей және параллельді қосылғанда, белгісіз компоненттің амплитудасымен фазаны анықтау үшін қолданады және пайда мен диэлектр шығын тангенс бұрышын диспейге шығарады.

Микропроцессорлары бар автоматты көпірлерде 3 және 4 қысқышты санақтар қолданылады. Ол өткізгіштер мен контактер кедергілері және паразитті сыйымдылықтарды толтыруға мүмкіндік береді. Осындағы автоматты астарлы құрылғы (подстройка) аспаптағы қысқыш сияқты экрандалмаған бөліктер әсерін ескермейді.

Кейбір көпірлер ішкі және сыртқы ток көзін қолданғанда дабыл дәрежесін басқаруды рұқсат етеді. Көптеген аспаптарда оптимальді жиілікті таңдап алу үшін арнайы құрылғылар бар. Бұл аспаптар шу әсерінен пайда болған қателіктерді болдырмау үшін, бірнеше санақтар жүргізіп, олардың орта мәнін анықтайды.

Типті көпір L,C,R,D және Q (D-шығын бұрышының тангенсі, Q-пайдалылық) сияқты параметрлерді өлшей алады.

Сурет 3. Автоматты көпірдің схемасы

Жиілігі қатаң анықталған синусоидалды ауытқулар жиілігі бойынша қайта құрылатын кварцты генератордан зерттелетін аспаптың А нүктесіне беріледі. Фазалық ығысуы тағы 2 дабыл арасындағы фазалық детекторлары үшін тіректі болып келеді және өлшенетін аспаптағы ток пен кернеу векторларының компонентін өлшеуін қамтамасыз етеді. Өлшенген дабылдар аналогты-цифрлі түрлендіргіштен микропроцессорға өтеді. Сосын зерттелетін аспаптың параметрлері есептеліп, нәтижесі дисплейге немесе басқа бейнелеуші құрылғыға шығарылады. Сөйтіп, егер V_I жәнеV_Q –зерттелетін аспапта активті және реактивті кернеулерінің құрушылары болып келсе, I_I және I_Q –прибор арқылы активті және реактивті құрушы ток болса, онда эквивалентті параллель активті кедергі R, параллель реактивті кедергі X және Q пайдалылық келесі түрде анықталады:

;

;

.