Двухпроводные измерительные схемы для резистивных датчиков: назначение, область применения. Вывод погрешности преобразования от влияния сопротивления проводов линии связи.
Для линейного преобразования сопротивления резистивного чувствительного элемента в напряжение вполне достаточно иметь источник тока. Запитав известным током неизвестный резистор получаем падение напряжения пропорциональное значению резистора , см. рис.1. Единственным недостатком схемы являются ненулевые входные сопротивления, однако этот недостаток компенсируется, например, применением повторителя напряжений. Однако в ряде практических применений резистивный датчик , как правило, термопреобразователь сопротивления, находится на значительном удалении от преобразующей части. При этом на результат преобразования начинают влиять сопротивления проводов линии связи , , см. рис.2. Зажимы 1,2 – это зажимы измерительного преобразователя.
Рис.1. Измерительная схема преобразования RX в напряжение с использованием источника тока
Рис.2. Измерительная схема преобразования RX в напряжение с учётом сопротивления подводящих проводов r1, r2
В результате выходное напряжение равно
Относительная погрешность данного преобразования выглядит следующим образом .
Так, например, для медного провода сечением 0,5 мм2 и длиной 10 метров сопротивление = =0,35 Ом, т.е. ≈1,5%. Как правило такое значение погрешности является недопустимым. Для уменьшения влияния сопротивления линии связи на результат преобразования используют дополнительные провода, исходя из того факта, что сопротивления проводов одинаковые.
|
|
Трехпроводные измерительные схемы для резистивных датчиков: назначение, область применения. Вывод погрешности преобразования от влияния сопротивления проводов линии связи.
Для обеспечения приемлемых параметров по точности в промышленных измерениях, как правило, используется трёхпроводная линия связи.
Рис.1. Вариант использования трехпроводной линии связи
Напряжения и имеют вид :
,
Поскольку ток по среднему проводу линии связи не протекает (зажим 2 на холостом ходу), то соответственно на нем нет и падения напряжения. Далее, из полученных выражений для и путем суммирования (сложения/вычитания с коэффициентом), можно находить напряжение, не зависящее от сопротивления . Функциональные схемы возможных вариантов измерительных схем представлены на риc.2.
Рис.2. Функциональные схемы измерительных схем преобразователя сопротивления в напряжение с использованием трех проводной линии связи
Для изображённых схем – преобразуемое сопротивление; – сопротивление одного провода линии связи; ИТ – источник тока ; Ус1, Ус2 – усилители с коэффициентом усиления и ; Сум – сумматор суммирующий сигналы с Ус1,Ус2. Для трёхпроводной линии связи используется трёхзажимный датчик, в котором зажимы a и c токовые, а зажим b – потенциальный. По проводу, подключенному к этому зажиму, ток не должен протекать. Как видно из полученных выражений погрешность преобразования сопротивления в напряжение не зависит от сопротивления проводов линии связи, при условии их равенства.
|
|
Дата добавления: 2018-05-13; просмотров: 270; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!