1. Цель работы

Целью работы является ознакомление студентов с устройством, конструк-

тивным оформлением и режимами работы электронного автоматического моста.

В лабораторной работе использован мост типа КСМ-3, предназначенный

для измерения температуры с помощью датчиков на основе термометров со-

противления (ТС). Датчики при проведении работы имитируются магазином

сопротивления, что позволяет «воспроизводить» любую температуру в задан-

ном диапазоне при использовании как медных, так и платиновых ТС.

2. Лабораторный стенд

Основу лабораторного стенда составляет электронный автоматический

мост типа КСМ-3 с дисковым самописцем и круглой шкалой, имеющий пере-

численные ниже характеристики.

Напряжение питания 220 В

Частота питающей сети 50 Гц

Основная погрешность прибора ±0,5 %

Погрешность записи ±1,0 %

Мощность, потребляемая прибором 60 Вт

Пределы измерения (0–100) °С

Прибор рассчитан на работу с медным термометром сопротивления гра-

дуировки «23» (в дальнейшем – датчик).

Принципиальная схема прибора приведена на рис. 1.

В основу работы схемы положен принцип измерения сопротивления с

помощью равновесного моста, работа которого подробно описана в литературе,

приведенной в конце методических указаний. Здесь же отметим, что мостовую

4

схему образуют постоянные резисторы R1 и R2 (опорная ветвь моста), а также

датчик Rτ, реохорд Rp с шунтом Rш и резистором Rк и сопротивление Rн (изме-

рительная ветвь моста). Сопротивления Rл в цепи датчика используются для

частичной компенсации влияния сопротивлений соединительных проводов на

показания прибора.

Подключение датчика Rτ осуществляется по трехпроводной схеме, что

значительно снижает температурную погрешность, возникшую из-за воздейст-

вия температуры окружающей среды на значение сопротивлений линии связи

датчика с прибором.

Питается мостовая схема от источника переменного тока с частотой

50 Гц. Напряжение питания Uп = 6,3 В подключено к точкам c и d мостовой

схемы, а с точек a и b снимается напряжение разбаланса моста U0, которое по-

дается на усилитель и далее на исполнительный двигатель М1. Двигатель М1

перемещает указатель (5) вдоль шкалы (4) и перо самописца (6). Двигатель М2

перемещает диаграммную бумагу (7). Кроме того, двигатель М1 перемещает

движок реохорда Rp, что приводит к уравновешиванию мостовой схемы. Меха-

нические связи на рис. 1 показаны пунктиром (сплошными линями показаны

электрические цепи).

Для исследования различных вариантов работы прибора и для возможно-

сти его переградуировки в измерительную схему моста внесены изменения и

сделаны отводы от ряда точек моста, которые выведены на переднюю панель

прибора под клеммы (клеммы _d4____пронумерованы от № 1 до № 9). Внесенные из-

менения представлены на рис. 2. Для восстановления стандартной мостовой

схемы необходимо клеммы 5, 6, и 7 замкнуть между собой. Порядок подключе-

ния к прибору датчика по двух- и трехпроводным схемам, а также дополни-

тельных сопротивлений подробно рассмотрен в последующих пунктах методи-

ческих указаний.

5

220 0

7 5

Пр

S1

S2

C4

C3

C1

C2

C5

M1

M2

~220

~6.3

3

2

1

W

Rp

Rш

Rк Rн

Rб

R2

Rл

Rл R1

R

с

d

УПД1

Рис. 1. Принципиальная электрическая схема

автоматического электронного моста типа КСМ-3

6

Рис. 2. Измерительная схема лабораторного автоматического электронного моста

Стандартная мостовая схема имеет следующие параметры:

R1 = 71,3 Ом; R3 = 20 Ом;

R2 = 300 Ом; R4 = 300 Ом;

Rл = Rс = 2,5 Ом; p R′ = 202 Ом.

Через р R′ обозначено сопротивление, эквивалентное сопротивлению цепи

при параллельном соединении реохорда Rp и шунта Rш.