Нормирующие преобразователи термоЭДС

Нормирующие преобразователи (НП) термоЭДС предназначены для преобразования сигнала ТЭП в унифицированный сигнал постоянного тока 0—5 мА (см. рисунок 1.11). В основу работы НП положен компенсационный метод измерения термоЭДС по схеме с переменной силой рабочего тока.

Рисунок 1.11 – Схема нормирующего преобразователя термоЭДС

Обозначения на схеме:

I– контур измерения: КМ – корректирующий мост (R_1,R₂, R – манганиновые резисторы, Rм – медный); У₁ – усилитель с токовым выходом, который выполняет функции НИ (УМ – магнитный усилитель; УП – полупроводниковый усилитель);

II– контур компенсации: Rос и У₂ – усилитель обратной связи (ОС) с глубокой отрицательной ОС по выходному току усилителя Iос, который является рабочим током контура II.

Компенсирующее напряжение Uос = Iос∙Rос. Со стороны контура I к резистору Rос подводится сигнал Uос = E_AB(t,t_o^/) + Ucd.

Ucd = E_AB(t_o^/, t_о) - равно поправке на температуру свободных концов.

ТогдаE_AB(t,t_o) = E_AB(t,t_o^/) + Ucd.

Измеряемое E_AB(t,t_o) сравнивается с Uос. Небаланс ΔU = E_AB(t,t_o) – Uосподается наУ₁, где этот сигнал постоянного тока ΔU преобразуется в УМ в сигнал переменного тока, затем в УП усиливается и преобразуется опять в сигнал постоянного тока.

У₁создает ток Iвых, который поступает во внешнюю цепь Rвн и далее через делитель – в усилитель ОС У₂. Rвн = 2,5 кОм.

Токи на выходе и входе УОС (У₂) строго пропорциональны между собой

Uос = Iос∙Rос = Кос∙Iвых∙ Rос, (1.25)

где Кос – коэффициент передачи УОС (У₂).

Для усилителей с ОС

, (1.26)

где Ку – коэффициент передачи У₁.

, (1.27)

где k – коэффициент передачи НП.

Выходной ток усилителя У₂ – Iос изменяется и изменяет Uос до тех пор, пока ΔU не достигнет некоторой малой величины δU, называемой статической ошибкой компенсации. Наличие δU приводит к тому, что в контуре I проходит некомпенсированный ток. При этом, чем больше измеряемая термоЭДС, тем больше этот ток.

В зависимости от диапазона входного сигнала НП, работающие с ТЭП, имеют класс точности 0,6—1,5.