Метод отклонения. Компенсационный (нулевой) метод.
Метод отклонения характеризуется тем, что сравнение измеренной величины с мерой, приводит к отклонению механизма сравнения, используемого для индикации значения измеряемой величины.
Структурные схемы этого метода характеризуются последовательной цепью прохождения взаимодействий.
| 1 измеритель |
| 2 градуировка |
| 4 преобр. ИВ |
| 3 восприятие |
| 5 образов. Отклон. |
| 6 шкала |
устройство сравнения
При реализации метода возникают некоторые трудности. Например: для пружины – трудность состоит в обеспечении точности и линейной ее характеристики при больших отклонениях. Например: размеры опор рассчитываются (обычно) на максимальный сигнал, при этом ухудшается чувствительность механизма, появляются нелинейные характеристики на минимальных значениях. Также возможно обратное воздействие процесса измерения на сам процесс, и соответственно на измеряемую величину. Например: по методу отклонения: при высоком напряжении источника – шунтирование цепи, следовательно, вносится погрешность.
Примером компенсационного (нулевого) метода является определение массы или веса тела, весами типа:
Измеряемая величина компенсируется величиной воспроизводимой мерой. Разность этих величин поддерживается малой, независимо от размера измеряемой величины. Поэтому нуль-прибор рассчитан для работы только в области нуля, благодаря этому достигается его чувствительность и устраняется нелинейность, которая возникает при большом отклонении измеряемой величины.
В уравновешенном состоянии нуль-прибор не нагружен. Поэтому исключено воздействие измеряемой величины на процесс. Здесь все зависит от точности мер.
х ха
хn
1 – чувствительный элемент;
2 – преобразователь;
3 – нуль-прибор;
4 – 5 – человек-вычислитель;
6 – измер. мера;
7 – устройство предоставления результата.
Близким методу компенсации является метод замещения, применяемый при использовании весов. в этом случае величина, подлежащая измерению, дополняется изменяющейся мерой до значения, компенсирующего значение измеряемой величины. Плюс такого метода – постоянная нагрузка на систему, систематическая ошибка не зависит от измеряемой величины. Однако процесс балансировки требует времени и его нельзя ускорить без снижения запаса устойчивости.
Рассмотрим 2 примера нулевого метода:
1) потенциометрический
| Измеряемое U |
| + Эталон U - |
| R |
| + |
| - |
R может быть проградуирован в величинах напряжения.
2) мостовой
| Rx |
| R1 |
| R2 |
| U1 |
| Ux |
| Эталон напряжения |
В нуль-индикаторе мостового типа регулируется R1 пока напряжение U1 не станет равным Ux
В практических двухдиапазонных схемах часто устанавливают сначала грубо ожидаемое значение, а затем на втором диапазоне подстраивают.