3. Погрешности ип. Ип в рабочих условиях подвергаются воздействию различных неблагоприятных условий, ухудшающих их точность. Источниками основной погрешности у ип являются:

• Поперечные смещения подвижного сердечника, приводящие к появлению случайной погрешности.

• Гистерезис преобразователя из-за механических смещений.

• Влияние собственных температур.

Дополнительная погрешность создаётся из – за:

• Влияния температуры окружающей среды на геометрические размеры зазора и удельное магнитное сопротивление.

• Влияние внешних ферромагнитных масс.

• Колебание частоту питающей сети

• Колебание напряжения питающей сети

• Влияние вибрации.

Одним из методов уменьшения погрешности является структурный метод. По этому методу прибор строится из преобразователей, подверженных действию влияющих величин, но его структурная схема выбирается такой, чтобы частные погрешности отдельных преобразователей взаимно компенсировались. Структурная схема прибора во многом определяет его свойства. Приборы построенные по простым схемам, обычно дешевле и надежнее приборов, построенных по сложным схемам. Однако усложнение схемы приводит к прибору с лучшими метрологическими характеристиками: меньшей погрешности, меньшей инерционности.

Температурная погрешность ИП в основном обусловлена изменением активной составляющей их сопротивления. Эта погрешность аддитивна и уменьшается в случае применения мостовых схем. Так же при изменении температуры изменяется магнитная проницаемость стали, что приводит к некоторому дополнительному изменению аддитивной и мультипликативной погрешностей.

При изменении напряжения питания меняется магнитная проницаемость магнитопровода преобразователя, а следовательно, его сопротивление и чувствительность. Изменяется также чувствительность мостовой измерительной цепи. Изменение сопротивления приводит к аддитивной погрешности и компенсируется мостовой цепью. Изменение чувствительности создаёт мультипликативную погрешность. Для её уменьшения либо стабилизируют напряжение источника питания моста, либо применяют компенсационные схемы измерения.

Изменение частоты питающего напряжения приводит к изменению сопротивления резисторов, включенных в мост, и меняя чувствительность. Малую погрешность имеют мостовые схемы (рис.4), у которых чувствительность в режиме холостого хода не зависит от параметров цепи. У других схем для уменьшения погрешности нужно стабилизировать частоту питающего напряжения.

При перемещении якоря преобразователя изменяется выходное напряжение моста. При среднем положении якоря должно быть Uвых=0. Однако практически имеется небольшое напряжение, что приводит к аддитивной погрешности измерительного моста. Для балансировки мостов переменного тока необходима раздельная регулировка действительной и мнимой составляющих его выходного напряжения. В местах с ИП одна составляющая регулируется перемещением якоря преобразователя, другая- путем регулировки других сопротивлений. Если регулировка сделана недостаточно тщательно, то изменением положения якоря нельзя полностью сбалансировать схему.

Другая причина погрешности моста заключается в том, что в питающем напряжении помимо напряжения с основной частотой имеются составляющии с кратными частотами и с частотой промышленной сети. Реальный мост переменного тока, питающийся таким напряжением, полностью сбалансировать трудно вследствии наличия несбалансированных составляющих с частотами, отличными от основной.

Для уменьшения погрешности, обусловленной остаточным расбалансом моста, используется фазочувствительный выпрямитель. Его средний выходной ток

I=kUcosy,

где U – подаваемое на вход напряжение; y – фазовый угол между измеряемым и управляющим напряжением; k – коэффициент пропорциональности, зависящий от параметров выпрямителя.

Прибор проектируется так, чтобы напряжение расбаланса моста, вызванное перемещением якоря преобразователя,было в фазе с управляющим напряжением, а напряжение, вызванное плохим подбором сопротивлений, было сдвинуто нга угол y= \ 2. При этом выходной ток выпрямителя будет определятся только перемещением якоря ИП.

Фазочувствительный выпрямитель выпрямляет напряжение, имеющее ту же частоту, что и управляющее напряжение, и частоту его нечетных гармоник. Это значительно уменьшает аддитивную погрешность, вызванную наличием высших гармоник в напряжении питания моста.

4. Выводы:

ИП применяются, в основном, для контроля размеров измерения деформации деталей.

Одним из основных достоинств ИП является возможность получения большой мощности преобразователя, что позволяет пользоваться сравнительно малочувствительным указателем на выходе измерительной цепи и регистрировать измеряемую переменную величину вибратором осциллографа без предварительного усиления.

Простейшие ИП имеют также и существенные недостатки:

-нереверсивность;

-наличие значительного нулевого сигнала (J₀);

-нелинейность ФП;

-большое тяговое усилие;

-значительный фазовый сдвиг выходного сигнала.

Поэтому они отдельно применяются редко, а являются составной частью дифференциальных конструкций, у которых якорь является общим для обоих половин ИП.

5. Контрольные вопросы

1. Объясните принцип работы простейшего ИП?

2. Какие недостатки у простейшего ИП?

3. Почему появляется реактивный момент у ИП?

5. Какие требования к материалам магнитопроводов ИП?

6. Каким образом можно уменьшить реактивный момент (усилие) и динамическую погрешность у ИП?

8. Какие основные источники погрешностей у ИП?

12