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:

Модель тракта прослушивания гидроакустических сигналов
К одной из важнейших научно-технических проблем современности можно отнести освоение водного пространства. Освоение океана повлекло множество технических проблем. Одной из них яв ...

Многовибраторная антенная решетка с рефлектором 16х4 эт
Рассчитать чертёж, КНД, ДН, Rвх многовибраторной антенной решетки с рефлектором 16х4 эт. Построить по таблицам, в полярной и декартовой системе координат расчётную ДН в Е и Н плоскостях. ...

Устройство, характеристика и виды резисторов
Резистор - это компонент радиоэлектронного устройства, предназначенный для перераспределения и регулировки энергии между элементами схемы. Резисторы используют для формирования заданны ...

Основные разделы

Copyright © 2008 - 2019 www.techmatch.ru