9.6. Термометрические измерительные преобразователи
Задание
Построить модель для исследования термометрического измерительного преобразователя по потенциометрической схеме с уравновешиванием. Сопротивление термопары Rт = 5 Ом, а образцовое напряжение потенциометра U = 1 В. Подобрать сопротивление делителя и уравновесить напряжение термопары Uт = 300 мВ.
Пояснения к работе
Термопара представляет собой конструкцию из двух разнородных проводников, места соединения которых имеют различную температуру. Места соединения проводников называются спаями. При небольшом перепаде температур между спаями термоЭДС можно считать пропорциональной разности температур
,
где k
– коэффициент преобразования,
- разность температур между спаями.
Модель для исследования термометрического измерительного преобразователя по потенциометрической схеме с уравновешиванием приведена на рис. 9.5.
Рис. 9.5. Термометрический измерительный преобразователь с уравновешиванием
Значение сопротивление делителя Rd подбирается опытным путем так, чтобы можно было уравновесить с его помощью схему при заданных параметрах. После уравновешивания схемы на выходе управляемого делителя формируется напряжение, равное и противоположное по знаку напряжению термопары. В результате этого ток через сопротивление термопары должен быть равен нулю, что фиксируется амперметром.
9.7. Корректор нелинейности датчика
Задание
Построить модель для исследования корректора нелинейности датчика влажности. Корректирующее звено выполнить на операционном усилителе, в цепь отрицательной обратной связи которого включить резистор последовательно с диодом. Сравнить выходные сигналы схемы с включенным и выключенным корректирующим звеном для значений резистора обратной связи 1 кОм и резистора датчика 1 кОм.
Пояснения к работе
В измерительной технике используются корректирующие звенья различного назначения, в частности, нелинейные для корректировки характеристик измерительных преобразователей. Нелинейность датчика влажности проявляется в области малых значений влажности, где зависимость сопротивления от содержания влаги носит логарифмический характер.
Модель для исследования корректора нелинейности датчика влажности дана на рис. 9.6.
Рис. 9.6. Модель для исследования корректора нелинейности
датчика влажности
Датчик представлен в виде последовательно включенных резистора Rd и диода Dd. Корректирующее звено выполнено на операционном усилителе А с диодом D и сопротивлением R в обратной связи. Для включения и выключения корректирующего звена введен переключатель S.
Для получения передаточной характеристики модели датчика используется функциональный генератор и осциллограф в режиме развертки выходного сигнала сигналом с функционального генератора. При выключенном корректирующем звене на осциллограмме будут видны искажения выходного сигнала в области низких значений. При включенном корректирующем звене эти искажения должны устраняться.