Конструкция реостатного измерительного преобразователя и принцип его работы

Такие измерительные преобразователи широко используются в различных измерительных системах и системах автоматики и служат для преобразования линейных или угловых перемещений (входной сигнал) в электрическое напряжение (выходной сигнал). Потенциометрические измерительные преобразователи представляют собой проволоку, намотанную виток к витку на каркас и подвижный ползунок (рис. 1).

Рис. 1. Реостатный измерительный преобразователь

Полное сопротивление реостатного измерительного преобразователя:

, (1)

где R0 - сопротивление одного витка преобразователя; - удельное сопротивление материала проволоки; - длина одного витка; - площадь поперечного сечения витка; w - количество витков.

Подставляя в (1)

; ; ,

,

где: t - шаг одного витка, d - диаметр проволоки, D - диаметр каркаса.

Потенциометрические измерительные преобразователи имеют дискретность преобразования за счет минимально возможного изменения сопротивления на длину одного витка (рис. 2), определяемую шагом t. Следовательно, такие преобразователи имеют межвитковую погрешность.

.

Кроме того, погрешности преобразователя возможны от неоднородности по длине, непостоянства диаметра каркаса, влияния температуры. Чем выше удельное сопротивление ρ проволоки, тем выше чувствительность преобразователя. Поэтому в качестве материала проволоки в потенциометрическом измерительном преобразователе используется нихром, манганин, константан, вольфрам, платина и сплавы на основе серебра и никеля. В качестве каркаса используется керамика, фарфор и другие термостойкие изоляторы.

Рис. 2. Передаточные характеристики потенциометрического измерительного преобразователя: 1 - идеальная, 2 - реальная

Рис. 3. Схема последовательного включения реостатного измерительного преобразователя

Рис. 4. Функция преобразования потенциометрического преобразователя при его последовательном включении с нагрузкой

. Схемы включения реостатного преобразователя в измерительную цепь и положительное действие этих схем

При последовательном включении потенциометрического измерительного преобразователя в цепь они изменяют силу тока в цепи по формуле

.

,

где - функция преобразования.

Функция преобразования графически представлена на рис. 4, ее вид нелинейный и зависит от соотношения и .

При ,, а при (2)

Выходное сопротивление падает по гиперболической зависимости, поэтому последовательное включение потенциометрического измерительного преобразователя с нагрузкой применяется редко из-за высокой нелинейности. Более распространенной является схема включения потенциометрического измерительного преобразователя и нагрузки по схеме представленной на рис. 5.

Перейти на страницу: 1 2

Прочтите также:

Моделирование полотна АФАР моноимпульсной БРЛС
Данная работа направлена на моделирование полотна активной фазированной антенной решетки (АФАР) и оценки параметров её работы в составе бортовой радиолокационной станции. Фазированные ...

Физические основы распространения излучения по оптическому волокну
Волоконно-оптические линии связи (ВОЛС) – это система передачи данных, при которой информация передается по оптически прозрачным диэлектрическим волноводам, называемым “оптическое ...

Тиристорные преобразователи частоты назначение, типы, структурная схема
Современный частотно регулируемый электропривод состоит из асинхронного или синхронного электрического двигателя и преобразователя частоты (см. рис.1.). Электрический ...

Основные разделы

Copyright © 2008 - 2019 www.techmatch.ru