Автоматические потенциометры постоянного тока.

Рис. 1

Автоматические потенциометры постоянного тока применяются для измерения малых ЭДС и напряжений, а также неэлектриче­ских величин, функционально с ними связанных (температуры, давле­ния и т. п.). Основные соотношения статиче­ского режима. На рис, 1, а при­ведены упрощенная принципиальная и структурная схемы автоматиче­ской компенсации ЭДС.

В момент компенсации имеем: Е_х=U_к =I_р∙r_р; r_р= Е_х/I_р

где r_р — сопротивление реохорда в цепи компенсирующего напряжения U_к;

I_р –ток, протекающий через реохорд.

Линейное перемещение контакта реохорда (и указателя), соот­ветствующее сопротивлению r_р.

l=l_п*r_р/r_рп; где r_рп, l_п- полное сопротивление и длина реохорда.

Уравнение шкалы прибора определя­ется выражением l=lп/rрн∙Еx/Ip=k·Ex, k=lп/rрп∙Iр.

Автоматические потенциометры широко применяются для изме­рения температуры термоэлектрическим термометром. Термо-ЭДС термопары (для линейной характеристики) пропорциональна раз­ности измеряемой температуры t_x и температуры свободных концов термопары t₀: E_T=S_Т(t_x-t₀).

Для рабо­ты схемы в статическом режиме справедливы следующие соотно­шения: x=x_k; x_k=l*k_оп, где k_оп-коэффициент преобразования обратного преобразователя; l-перемещение регистрирующего органа (и указателя). После преобразований получим выражение l=x/k_оп.

Погрешности. Основными источниками погрешности измерения автоматиче­ских приборов с астатической характеристикой являются нестабильность к_оп и пороговая чувствительность звеньев (двигатель, обратный преобразователь). Дрейф нуля отдельных звеньев определяющего влияния на погрешность данных приборов не имеет. Изменения коэффициентов преобразования звеньев прямой цепи структурной схемы согласно не сказываются на показаниях прибора, т. е. непосредственно погрешности в измерения не вносят. С учетом погрешности звена регистрации γ_ру результирующая по­грешность прибора определяется суммой погрешностей: γ_ру=|γ_оп|+|γ_пч|+|γ_Др|+|γ_ру|

Погрешность, вносимую обратным преобразователем γ_оп можно получить из выражения: γ_оп =Δl/l=-Δkоп/kоп

Наибольшей зоной нечувствительности обладают двигатели. Для преодоления сил трения на двигатель необходимо подать напряже­ние трогания U_тр, достаточное для приведения двигателя в движение.

Известно, что U_тр=M_T/k_мд. Где М_Т — момент трения, приведенный к валу двигателя; k_мд—ко­эффициент пропорциональности между пусковым моментом и на­пряжением сигнала на обмотке управления.

Следует отметить, что зона нечувствительности двигателя составляет обычно 0,1—0,3% предела шкалы и в основном определя­ет класс точности прибора.