Автоматичний потенціометр

На рисунку 10.4 показана функціональна схема автоматичного потенціометра для вимірювання ЕРС (Ех). Для контуру з напругою Uк, Ех, Uвх можна записати Ubx = Ex—Uk. Якщо Uk≠Ех, то на вході підсилювача постійного струму (ППС) буде напруга U_BX , яка підсилюється і подається на електродвигун (ЕД). Вал двигуна переміщає движок потенціометра і пов'язане з ним пір’ячко самописного приладу. При переміщенні движка потенціометра змінюється компенсуюча напруга U_K. Коли вона стане рівним Ех (тобто E_X=U_K), то напруги на вході і на виході підсилювача постійного струму будуть рівні нулю. Отже, двигун зупиниться.

При Eх>Uк і Uвх>0 електродвигун переміщатиме движок і пір’ячко самописного приладу, наприклад, управо, а при Ех< U_K— вліво, поки знову не вийде рівністі E_X=U_K. Таким чином, пір’ячко самописного приладу стежитиме за Ех, тобто за вимірюваною ЕРС. При переміщенні паперової стрічки з постійною швидкістю v пір'ячко викреслюватиме на ній графік зміни ЕРС в часі. Потенціометр (змінний резистор) живіться від джерела Е.

Автоматичний потенціометр застосовується для запису ЕРС термопар. У них використовується підсилювач з перетворенням сигналу, що поступає на обмотку управління двофазного електродвигуна. Обмотка збудження двигуна підключається до мережі змінного струму, напруга якої використовується як опорне для перетворювача.

У автоматичному потенціометрі застосовується компенсаційна вимірювальна схема, яка дозволяє вимірювати Ех без споживання потужності від джерела вимірюваної ЕРС, що є перевагою порівняно з іншими вимірювальними схемами. Недолік компенсаційної схеми — необхідність застосування еталонного джерела живлення Е.

Автоматичним мостом називається пристрій, що служить для автоматичного вимірювання і реєстрації опорів. Вимірюваний опір Rx, який є вихідною величиною параметричного датчика (наприклад, тензодатчика), включається в міст, який автоматично балансується (рисунок 10.5).

При збільшенні опору датчика Rx виникає напруга розбалансу Uвх , яка підсилюється підсилювачем змінного струму П і подається на обмотку управління двофазного електродвигуна ЕД. Двигун переміщає движок потенціометра і пір'я самописного приладу управо, поки не відновиться баланс моста. Тоді Ј/Вх = 0 і двигун зупиняється.

При зменшенні Rx відбувається зворотний розбаланс моста, фаза змінюється на 180°, що викликає обертання двигуна в іншу сторону. Движок і пір'я переміщаються вліво, поки знову не наступить баланс моста. Таким чином, пір'я самописця стежить за змінами опору датчика. При цьому воно малює на паперовій стрічці графік Rx—f(t). f

Автоматичні мости і потенціометри, що є системами автоматичного контролю, відносяться до стежачих систем автоматичного регулювання, оскільки в них виробляється сигнал помилки, який відпрацьовується системою.

Рисунок 10.5 Схема автоматичного мосту

Лекція 11

Призначення і класіфікація АСР

Величини (параметри), що характеризують регульований процес.

Будь-який виробничий процес характеризується певними фізичними величинами (параметрами), які у вказаному процесі підтримуються постійними або змінюються по тому або іншому закону. До фізичних величин виробничого процесса можна віднести температуру, рівень рідини, тиск, напругу, швидкість зміни якої-небудь величини, витрату речовини, частоту обертання і ін. Фізична величина, яка підтримується постійною або змінюється по певному закону, називається регулюємою величиною або регульованим параметром. При проведенні виробничого процесу постійно або періодично здійснюють вимірювання поточного значення регульованого параметра і порівнюють його із заданим значенням. Якщо є відхилення регульованого параметра від його заданого значення, то у виробничий процес вводиться така дія, звана управляючим або регулюючим впливом, яка зменшить або зовсім ліквідує це відхилення.

Величини, що викликають, відхилення регульованого параметра від його заданого значення і порушують рівновагу , називаються збурюючим впливом При цьому виникає перехідний процес, який являє собою будь-який несталий стан автоматичної системи регулювання (АСР), під час якого змінюється і значення регульованого параметра.