• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Вимірювальні мости

Тема 6. Електронно-вимірювальні прилади зрівноважуючого перетворення

Самописці

Крім осцилографів для спостереження і реєстрації змінюваних у часі електронних сигналів використовують так звані самописці, які за принципом дії є електроприладами прямого перетворення. Самописці створюються на базі електромеханічних показуючих електроприладів шляхом додаткового оснащення їх реєструючим пристроєм. Реєструючий пристрій складається з реєструючого елемента (частіше за все - перо спеціальної конструкції з чорнилом або пастою) та носія зображень (паперових стрічки або круга). Реєструючий елемент механічно зв'язаний з покажчиком приладу і перемішується за рахунок енергії вимірювального кола. Переміщення носія зображень здійснюється пружинним або електричним двигуном.

Недоліком самописців є досить низька частота досліджуваних сигналів.

Класи точності осцилографів і самописців встановлюються за вимірювальною величиною та за записом часу. В першому випадку клас точності визначає зведену похибку, у другому - відносну похибку.

До електронно-вимірювальних приладів зрівноважуючого перетворення відносяться вимірювальні мости постійного і змінного струму та компенсатори (потенціометри) напруги постійного і змінного струмів.

Вимірювальні мости служать для точного вимірювання електричного опору (мости постійного струму - активного опору, мости змінного струму-реактивного опору).

Принцип дії вимірювальних мостів проілюструємо на прикладі аналізу роботи найпростішої схеми одинарного моста постійного струму, електрична схема якого має такий вигляд:

Тут резистори R₁, R₂, R₃, R₄ , які називають плечима моста, з’єднані у кільце. Точки з’єднання цих резисторів називаються вершинами моста. До протилежних вершин вмикають джерело живлення (Дж) та нуль індикатор(НІ), які створюють відповідно діагональ живлення і індикаторну діагональ. Різниця напруг між вершинами А і В дорівнює нулю за умови:

R₁ R₃ = R₂ R₄(умова рівноваги моста).

Якщо один з опорів плеч (испр. пліч) моста є невідомим, то його значення може бути визначене через опір решти трьох плечей. Наприклад:

R_х = R₁ = R₄R₂ /R₃

Як видно з цієї рівності значення опору R_х порівнюється із значенням опоруR4 (плече порівняння) в масштабі відношенняR₂/R₃.

Принцип дії мостів змінного струму такій самий.

Для зручності користування плече порівняння моста виготовлюється у вигляді багатодекадного важільного магазину опору.

Необхідне відношення R₂/R₃ встановлюється шляхом незалежного змінювання кожного з цих опорів, через що вони частіше за все виготовляються у вигляді штепсельних магазинів опорів.

Граничне допустиме значення основної похибки мостів у відсотках значення вимірювальної величини для найвищих класів точності мостів не перевищує (0.01...0,002)%.

6.2. Компенсатори напруги (потенціометри)

Компенсатори напруги призначені для здійснення точних вимірювань напруги, або електрорушійної сили (ЕРС). Принцип дії компенсаторів напруги полягає у тому, що вимірювальна величина (напруга) врівноважується відомою напругою. Так. наприклад, в конденсаторі напруги постійного струму, схему якого наведено наступному рисунку, вимірювана напруга U_x зрівнюється відповідним падінням напруги

U_x = I_pR_kx,

виникаючої на компенсаційному опорі R_kпри проходженні по ньому струму I_p від зовнішнього джерела напруги Дж(джерелаживлення):

В момент рівноваги, який досягається регулюванням компенсаційної напруги, показ гальванометра (нуль-індикатора НІ), увімкнутого у досліджувальне коло через перемикач ПМ в положенні «X», буде дорівнювати нулю. Тоді

U_x = U_k = I_pR_kx,

де R_kx - частина комплексного опору, з якого знімається компенсаційна напруга.

Значення компенсаційної напруги відчитується по положенню декадного перемикача компенсаційного опору, тобто по значенню R_kxтільки за умови, що через R_k протікає точно відоме значення робочого струму I_p .

Для встановлення робочого струму перемикач ПМ переводиться у положення „НЕ” і за допомогою резистора Rдобиваються такого значення робочого струму I_{p ,} при якому падіння напруги на установлювальному опорі R_удорівнює ЕРС нормального елемента НЕ, про що свідчить нульовий показ гальванометра НІ.

В цьому випадку:

I_p = E_НЕ/R_у,

U_x = U_k = I_pR_kx = (E_НЕ/R_у) R_kx = (R_kx/R_у) E_НЕ.

Таким чином в кінцевому результаті вимірювання U_x зводиться до порівняння його значення із значенням ЕРС нормального елемента НЕ (E_НЕ.) в масштабі відношення R_kx/R_у,а похибка визначення U_x дуже мала, оскільки визначається похибкою НЕ і похибкою відношення (R_kx/R_у).

На практиці існують компенсатори постійного струму, похибка яких не перевищує 0,0005%.

Читайте також:

1. Аналогові вимірювальні прилади
2. Арматура та вимірювальні прилади, якими обладнуються відцентрові насоси
3. Арочні залізобетонні мости
4. Вимiрювальнi мости.
5. Вимірювальні інформаційні системи та задачі, які вони вирішують.
6. Вимірювальні кола взаємоіндуктивних перетворювачів
7. Вимірювальні кола ємнісних перетворювачів
8. Вимірювальні кола реостатних перетворювачів
9. Вимірювальні перетворювачі
10. Вимірювальні прилади безпосередньої оцінки та автоматизованого зрівноваження
11. Вимірювальні прилади для проведення випробувань будівельних конструкцій

Переглядів: 4421