10. Дифференциальные измерительные схемы

Д

иф схема состоит из двух смежных контуров с источником питания, измерительный прибор включен в общую ветвь контуров и реагирует на разность контурных токов. В диф схеме м/б использованы как параметрические датчики (с изменяющимися сопротивлениями), так и генераторные (с изменяющейся ЭДС).

а — датчик включен в один контур; б — датчик включен в оба контура. ЭДС, питающие оба контура, одинаковы.

Диф схема включения генераторного датчика. В этой схеме датчиком является так называемый диф трансформатор. При изменении магнитной связи между обмотками трансформатора ЭДС левого контура, например, возрастает, а правого — уменьшается. Изменение магнитной связи обусловлено контролируемой неэлектрической величиной (перемещение ферромагнитного сердечника в диф трансформаторе).

11. Компенсационные измерительные схемы

- используют для измерения неэлектрических величин, которые преобразуются датчиками в ЭДС или напряжение. Сигнал Д сравнивается с компенсирующим напряжением, вырабатываемым потенциометром. Подбор компенсирующего напряжения выполняется вручную или автоматически. Приборы с автоматической компенсацией - автоматические потенциометры.

К

С с ручным уравновешиванием. Измеряемая ЭДС Е_х или напряжение U_х уравновешиваются равным и противоположным по знаку компенсирующим напряжением U_К, снимаемым с переменного проволочного резистора R_К, представляющего собой часть резистора R. Этот резистор имеет два неподвижных вывода и один подвижный, выполненный в виде щетки, скользящей по проволоке. Все сопротивление резистора R включено в цепь источника питания с ЭДС Е. Переменное сопротивление R_K пропорционально перемещению х движка (щетки): R_K = (R/L) x, где L — общая длина проволочной намотки между неподвижными выводами. U_K будет пропорционально перемещению движка х U_K= (IR/L)x, где I — ток, проходящий через резистор R под действием ЭДС Е.

Движок необходимо перемещать до тех пор, пока U_К не сравняется с U_х: U_K = U_x. Для определения положения точной компенсации используется чувствительный прибор (G, мА). - сопротивление прибора (НИ).

Если компенсация произошла, то ток через прибор равен нулю: = 0. Прибор нужен для определения его нулевого значения (нуль-индикатор (НИ)). О значении измеряемого напряжения можно судить по перемещению движка, т.е. движок можно соединить со стрелкой, а вдоль резистора R расположить шкалу, проградуировав ее в единицах напряжения или сразу в единицах той неэлектрической величины, которая преобразуется датчиком в ЭДС Е_х или в напряжение U_x.

При компенсационном методе измерения Е_х = U_x. , в момент компенсации =0.

Если ЭДС источника питания Е уменьшилась (из-за разряда аккумулятора или батарейки), то уменьшится и ток I. Для компенсации придется на большее расстояние х переместить движок резистора R, и стрелка укажет на иное, ошибочное значение измеряемой величины. Для поддержания стабильного тока питания I используется регулировочный резистор и мА или применить источник стабилизированного напряжения.

Чувствительность КС можно определить как отношение приращения тока через прибор к вызывающему его изменению измеряемого напряжения: