Дифференциально-трансформаторные схемы



    В дифференциально-трансформаторных схемах перемещения сердечника первичного датчика уравновешивается известным перемещением сердечника вторичного датчика. Дифференциально-трансформаторные схемы применяют для измерения расхода, давления, тяги, напора, уровня и других величин, значения которых могут быть преобразованы в малые перемещения сердечника катушки.

    Дифференциальная схема состоит из двух смежных контуров с источником питания, а измерительный прибор включен в общую ветвь контуров и реагирует на разность контурных токов. В дифференциальной схеме могут быть использованы как параметрические датчики (с изменяющимися сопротивлениями), так и генераторные (с изменяющейся ЭДС).

    Дифференциальные схемы включения параметрических датчиков показаны на рисунке 3 — датчик включен в один контур; б — датчик включен в оба контура). ЭДС, питающие оба контура, одинаковы. Дифференциальная схема включения генераторного датчика показана на рис. 9. В этой схеме датчиком является так называемый дифференциальный трансформатор. При изменении магнитной связи между обмотками трансформатора ЭДС левого контура, например, возрастает, а правого — уменьшается. Изменение магнитной связи обусловлено контролируемой неэлектрической величиной. Например, оно может быть вызвано перемещением ферромагнитного сердечника в дифференциальном трансформаторе.

Рисунок 3. Дифференциальные схемы включения параметрических датчиков.

    Дифференциальная измерительная схема имеет большую чувствительность, чем мостовая схема.

    Для уменьшения влияния напряжения питания на показания прибора используют так называемые логометрические схемы измерения. Логометром называется магнитоэлектрический прибор, противодействующий момент в котором создается не механически (пружиной), а электрически. На рисунке 4 приведена принципиальная схема логометра для измерения сопротивления датчика Rд В магнитном поле постоянного магнита с полюсными наконечниками NS помещен стальной цилиндрический сердечник. В зазоре между сердечником и полюсными наконечниками помещены две обмотки w1 и w2, выполненные в виде рамок. При прохождении тока по рамке создается вращающий момент и рамка поворачивается. Зазор сделан неравномерным, чтобы вращающий момент изменялся в зависимости от угла поворота. Обмотки w1 и w2 намотаны так, чтобы моменты рамок были направлены навстречу друг другу. Рамки жестко соединены между собой под определенным углом. Вместе они могут поворачиваться одновременно с закрепленной на рамках стрелкой прибора. Токи к рамкам поддерживаются с помощью спиральных пружин, которые создают малый противодействующий момент, возвращающий рамки и стрелку в исходное положение, когда тока в приборе нет.

Рисунок 4. Логометрическая измерительная схема

    Датчик Rд включен последовательно с обмоткой w1, постоянный резистор R — последовательно с обмоткой w2. Если сопротивления Rд и R равны, то токи в рамках также равны (I1= I2) и подвижная система (обе рамки со стрелкой) займет положение, симметричное относительно оси полюсов NS. Если же сопротивление датчика изменится (например, увеличится), то ток I1 уменьшится и уменьшится момент M1 создаваемый этим током в рамке w1. Так как ток I2 и соответствующий ему момент M2 остался неизменным, то результирующий момент повернет подвижную систему на некоторый угол. При этом рамка w2 с большим током входит в расширяющийся зазор с меньшей индукцией, а рамка w1 с меньшим током, наоборот, входит в сужающийся зазор с большей индукцией. Момент М2 будет уменьшаться, а M1 — увеличиваться. При определенном угле поворота моменты сравниваются и подвижная система займет новое равновесное положение. Если же изменится напряжение питания цепи U, то в рамках w1 и w2 изменятся токи, притом одновременно и в одинаковой степени (так как рамки подключены к источнику питания параллельно). Соотношение токов и моментов останется неизменным и положение подвижной системы не изменится. Как видно, на положение стрелки влияют не сами токи, а их отношение, которое определяется сопротивлением датчика и не зависит от напряжения питания.

    Итак, дифференциально-трансформаторные схемы применяют для измерения расхода, давления, тяги, напора, уровня и других величин; они чувствительнее мостовых схем.


Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 825; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!