Мостовые уравновешенные схемы

Стр 1 из 3Следующая ⇒

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых»

Кафедра «Автоматизация производственных процессов»

Реферат

"Измерительные схемы"

Выполнил:

студент гр. ЗАу-117

Раздельный Ф.В.

Принял:

проф. Сысоев С.Н.

Владимир 2018

Содержание

Введение………………………………………………………3

Компенсационные схемы…………………………………....4

Мостовые уравновешенные схемы………………………....6

Дифференциально-трансформаторные схемы...……..…....8

Схемы с ферродинамическими датчиками...…………......11

Заключение…………………………………………………..13

Список литературы………………………………………....14

Введение

В системах автоматики сигналы управления зависят от различных неэлектрических и электрических величии, характеризующих данный производственный процесс. Информация об этих величинах должна быть получена от датчика и сформирована в виде некоторого сигнала. Наиболее удобно использовать электрический сигнал. По сравнению с другими сигналами (например, механическими, пневматическими, световыми, звуковыми) электрический сигнал обладает целым комплексом преимуществ: возможностью передачи на большие расстояния, простотой преобразования и усиления, возможностью ввода в ЭВМ. Поэтому электрические методы измерения неэлектрических величин получили широкое распространение.

Тип измерительной схемы определяется датчиком. Измерительная схема в общем случае включает в себя источник питания, уравновешивающее устройство и вспомогательные датчики для компенсации вредного влияния внешних факторов.

Электронный усилитель состоит из преобразовательного каскада, усилителя напряжения и усилителя мощности. В автоматических приборах применяют усилители переменного тока, обеспечивающие большую стабильность нуля.

Показывающее и записывающее устройство в общем случае состоит из шкалы указателя, лентопротяжного механизма и пишущего устройства.

В настоящее время для автоматического контроля и регулирования широко применяют приборы с нулевым методом измерения. В автоматических электронных приборах с использованием нулевого метода измерения в основном используются четыре вида измерительных схем:

- компенсационные схемы;

- мостовые уравновешенные схемы;

- дифференциально-трансформаторные схемы;

- схемы с ферродинамическими датчиками.

Эти схемы мы и рассмотрим в реферате, чтобы выявить их особенности и сферы применения.

Компенсационные схемы

Компенсационный методизмерения заключается в уравновешивании, осуществляемом включением на индикатор равновесия либо двух электрически

Рисунок 1. Схема компенсации напряжений

не связанных между собой, но противоположно направленных напряжений или ЭДС, либо двух раздельно регулируемых токов. Компенсационный метод используют для непосредственного сравнения напряжений или ЭДС, тока и косвенно для измерения других электрических, а также неэлектрических величин, преобразуемых в электрические.

Применяют следующие схемы компенсации:

а) напряжений или ЭДС (рисунок 1);

б) электрических токов (рисунок 2).

Рисунок 2. Схема компенсации токов

Схема, показанная на рисунке 1, наиболее распространенная. В ней измеряемое напряжение U_x компенсируется равным, но противоположным по знаку известным напряжением U_K. Падение напряжения U_K создается током / на изменяемом по значению компенсирующем образцовом сопротивлении R_K. Изменение R_к происходит до тех пор, пока U_K не будет равно U_x. Момент компенсации определяют по отсутствию тока в цепи магнитоэлектрического гальванометра G; при этом мощность от объекта измерения не потребляется.

Компенсационный метод обеспечивает высокую точность измерения.

Компенсаторами или потенциометрами называют устройства, предназначенные для измерения методом компенсации напряжения или э.д.с., а также ряда других электрических величин, связанных с напряжением или э.д.с. с функциональной зависимостью (например, I, P, R, и др.).

Итак, компенсационные схемы используют для измерения напряжения, ЭДС, тока, а также неэлектрических величин. Они обеспечивают высокую точность измерений.

Мостовые уравновешенные схемы

В мостовых уравновешенных схемах неизвестное измеряемое сопротивление уравновешивается известным сопротивлением. Такие схемы применяются для измерения электрического сопротивления, ёмкости, индуктивности.

Мостовая схема или измерительный мост представляет собой мост Уинстона (рисунок 2.50), в одной диагонали (CD) которого находится источник постоянного или переменного напряжения, а во вторую измерительную диагональ (AB) включен измерительный прибор – амперметр или нуль-индикатор, т.е. прибор, сигнализирующий об отсутствии тока в цепи.

Мостовая схема характеризуется тем, что при определенном соотношении величин сопротивлений, входящих в плечи моста, ток в его измерительной диагонали будет равным нулю. Соотношение между сопротивлениями плеч, при котором достигается отсутствие тока в измерительной диагонали, называется условием равновесия моста. Это условие легко получить, если принять во внимание, что при отсутствии тока в диагонали CD потенциалы точек C и D равны и, следовательно, попарно равны и падения напряжения на сопротивления R1 и R3, R2 и R4. Отсюда вытекает, что в состоянии равновесия, т.е. при отсутствии тока в измерительной диагонали, значения сопротивлений в плечах моста должны удовлетворять условию:

Измерительный мост называется уравновешенным, если в исходном состоянии ток в его измерительной диагонали отсутствует.

В уравновешенном мосте произведения сопротивлений противоположных плеч равны.

С помощью уравновешенной мостовой схемы очень легко определить неизвестное сопротивление, включив его в одно из плеч моста. Пусть неизвестное сопротивление R_x, которое включено в плечо AD вместо сопротивления R2. Тогда при условии, что мост уравновешен и три оставшихся сопротивления в плечах моста нам известны, величина неизвестного сопротивления будет равна R_x =R1·R3/R4. Состояние равновесие может быть получено изменением величины одного из сопротивлений, например R1, или соотношения между двумя другими сопротивлениями, R3/R4. Условие достижение равновесия контролируется прибором в измерительной диагонали моста, который должен быть максимально чувствительным к малым измерениям тока, т.е. гальванометром.

Итак, мостовые уравновешенные схемы применяются для измерения электрического сопротивления, ёмкости, индуктивности.

Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 1732; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!