Электрические элементарные преобразователи. Реостат.

Представляет собой намотанную на каркас проволочную спираль, по которой перемещается передвижной контакт.

Для работы реостата как преобразователя его необходимо включить в электрическую цепь. При этом в зависимости от способа включения выходным сигналом реостата может быть напряжение на нем, ток или сопротивление. В последнем случае его включают в схему уравновешенного моста.

Неуравновешенный мост.

Неуравновешенный мост преобразует переменное сопротивление в напряжение. Мост состоит из делителя Д₁ с переменным резистором R₁ и делителя Д₂ с постоянными резисторами R₃ и R_{4 .} Входным сигналом моста является сопротивление переменного резистора R₁, а выходным – напряжение U, равное разности выходных сигналов делителей U₁ и U₂.

Неуравновешенный мост реализует дифференциальный метод измерения, а делитель Д₂ представляет собой меру.

Уравновешенный мост.

Делитель Д₁ образован двумя переменными резисторами: измеряемым R₁ и реохордом R₂ . делитель Д₂ образован постоянными резисторами R₃ и R₄.

Наличие в делителе Д1 двух переменных резисторов позволяет получить на его выходе постоянное по величине напряжение U1 при переменной величине сопротивления резистора R1. Это достигается перемещением движка реохорда R2. Например при увеличении R1 необходимо увеличить r . такой операцией при любой величине входного сопротивления R1 может быть достигнуто состояние равновесия моста, при котором U1=U2 и U=0. Из этого следует, что с помощью уравновешенного моста реализуется нулевой метод (метод компенсации) измерения сопротивления.

Автоматический уравновешенный мост.

U_д

U

М

У

U_пит

U₁

U₂

R₁

R₂

R₃

R₄

Автоматический уравновешенный мост состоит из собственно уравновешенного моста 1 с включенным в него реохордом R₂, усилителя 4 и реверсивного электродвигателя 2. Реверсивный электродвигатель механически связан с движком реохорда и стрелкой показывающего устройства 3.

Выходное напряжение моста U усиливается усилителем 4 и подается на реверсивный электродвигатель 2. Вал электродвигателя перемещает одновременно движок реохорда 5 и стрелку показывающего устройства 3, которое преобразует это перемещение в показания прибора.

В промышленных автоматических мостах применяют трехпроводную схему соединения прибора с измеряемым резистором. Такая схема позволяет уменьшить влияние сопротивления соединительных проводов на показания прибора.

Магнитоэлектрический преобразователь.

П редназначен для преобразования тока в силу. Он состоит из постоянного магнита 1 и магнитопровода 2, образующих магнитную цепь, в разрыве которой помещена катушка 3.

При взаимодействии электрического тока i, протекающего по катушке, с полем постоянного магнита возникает сила F, действующая на катушку.

Достоинством магнитоэлектрического преобразователя является линейность его характеристики.

Трансформаторный преобразователь.

Трансформаторный преобразователь служит для преобразования перемещения в напряжение переменного тока.

Трансформаторный преобразователь представляет собой трансформатор, состоящий из двух обмоток: первичной 1 и вторичной 2, расположенных на каркасе 3. Внутри каркаса может перемещаться железный плунжер 4, который изменяет магнитную проницаемость среды. Поэтому выходной сигнал трансформатора – напряжение переменного тока U – зависит от входного сигнала – положения плунжера l. Напряжение максимально, когда плунжер находится в середине каркаса, и уменьшается при его выдвижении из каркаса.