рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Электронный автоматический уравновешенный мост

Электронный автоматический уравновешенный мост - раздел Производство, Учебная дисциплина Производственная и пожарная автоматика. Производственная автоматика Уравновешенный Мост Предназначен Для Непрерывного Измерения, Записи И Регулир...

Уравновешенный мост предназначен для непрерывного измерения, записи и регулирования температуры. Он работает в комплекте с термометрами сопротивлений стандартных градуировок, т.е. имеет соответствие заданного предела измерения–градуировки термометра сопротивлений. Это означает, что каждому прибору соответствует определенная группа термометров сопротивлений единой градуировки. Сущность действия термометров сопротивления основана на зависимости его электрического сопротивления от температуры.

Принципиальная измерительная схема рассматриваемого прибора–мостовая. Измерения неэлектрических величин электрическими методами очень широко распространены в электротехнике и автоматике. Мостовой измерительной схемой пользуются более 100 лет, а возможность измерения и физическая сущность работы ее впервые рассмотрены в работах французского исследователя Шарля Кристи (1831г.) и примерно в эти же годы английским исследователем Уинстоном.

Многообразие мостовых схем базируется на классической мостовой схеме, которая представляет собой кольцо сопротивлений (рис.1). Сопротивления соединены так, что образуют вершины моста a,b,c и d, диагональ питания а с и диагональ измерения b d.

Измерение основано на соблюдении определенного соотношения между сопротивлениями (плечами) моста, называемого условием равновесия.

Под условием равновесия подразумевается такое соотношение сопротивлений моста, при котором на вершинах измерительной диагонали разность потенциалов Ubd=0 и в цепи измерения отсутствует выходной сигнал. Состоянию Ubd=0 соответствует равенство падений напряжений соответственно в прилежащих плечах, т.е.

 

U1=U4 и U2=U3 (1)

 

По закону Ома

 

U1=I1R1; U2=I1R2; U3=I2R3; U4=I2R4 (2)

 

Подставляя в равенство падений напряжений (1) их значения, выраженные через токи и сопротивления (2), и поделив почленно, получим:

I1R1/I1R2= I2R4/I2R3 , (3)

 

или, сократив значения токов I1 и I2 имеем равенство:

 

R1R3=R2R4 (4)

 

которое называется классическим условием равновесия мостовой схемы, читаемое так: "Если произведения сопротивлений противолежащих плеч мостовой схемы равны между собой, то на вершинах измерительной диагонали отсутствует разность потенциалов". Этот метод называется нулевым методом измерения сопротивлений.

Принципиальная схема равновесного моста приведена на рис.2.

Медный или платиновый термометр сопротивления Rt, электрическое сопротивление которого должно быть измерено, включается в одно из плеч моста при помощи соединительных проводов, имеющих сопротивления R. Другие плечи моста состоят из постоянных манганиновых сопротивлений Rмг и переменного калиброванного сопротивления реохорда Rр, выполненного также из манганина. К одной диагонали моста подведено питание постоянного или переменного тока, в другую включен нуль–индикатор. При равновесии моста удовлетворяется равенство:

 

R1Rt=R2R4 (5)

 

откуда с учетом сопротивлений реохорда запишем:

 

(R1+r1)Rt=(R2+r2)R4 (6)

 

В этом случае разность потенциалов между точками b d равна нулю, ток не протекает через нуль–гальванометр и его стрелка установится на нулевой отметке. При изменении температуры электрическое сопротивление термометра сопротивления изменится и мост разбалансируется. Чтобы восстановить равновесие, необходимо при постоянных сопротивлениях R1, R2 и R4 изменить величину сопротивления реохорда, переместив его подвижный контакт.

Таким образом, если откалибровать сопротивление реохорда, то по положению его движка при равновесии моста можно судить о величине сопротивления Rt, следовательно, об измеряемой температуре.

Рассмотрим принципиальную схему автоматического электронного самопишущего равновесного моста переменного тока (рис.3). При изменении температуры среды, в которой находится термометр сопротивления, изменится температура термометра и, следовательно, его электрическое сопротивление. Измерительный мост, состоящий из постоянных и переменных сопротивлений (R1, R2 и R4) и питающийся напряжением (6,3 В) от одной из обмоток силового трансформатора, разбалансируется, и в диагонали моста между точками b и d появится напряжение разбаланса Ubd. Последнее подается на вход электронного усилителя ЭУ, где усиливается по напряжению и мощности, затем поступает на реверсивный двигатель РД и приводит в движение его ротор. Вращаясь в ту или иную сторону, в зависимости от знака разбаланса, ротор реверсивного двигателя перемещает механически с ним связанные движок реохорда Rp, стрелку и перо по шкале прибора до тех пор, пока измерительный мост не придет в состояние равновесия. Напряжение на входе электронного усилителя ЭУ в этом случае станет равным нулю, электродвигатель РД остановится, а прибор покажет измеряемую температуру.

Точность показаний прибора зависит от подгонки сопротивлений проводов, соединяющих термометр сопротивления с автоматическим равновесным мостом. Для подгонки сопротивлений соединительных проводов до градуировочного значения служат сопротивления Ry1 и Ry2 величиной до 2,5 Ом каждое. При градуировке приборов сопротивление каждого провода, идущего от термометра до прибора, принято 2,5±0,01 Ом. Если сопротивление каждого провода будет меньше 2,5 Ом, то в соединительную линию последовательно включается добавочное сопротивление, дополняющее сопротивление каждого провода до 2,5 Ом.

В производственных условиях термометр сопротивления может находиться на значительном удалении от вторичного прибора, при колебаниях температуры среды величина их сопротивления будет изменяться, что приведет к дополнительной погрешности в показаниях автоматического равновесного моста. Для устранения указаний погрешности применяется трехпроводная схема соединений термометра сопротивления с вторичным прибором, заключающаяся в том, что точка С (рис.4) переносится непосредственно к термометру сопротивления. При таком соединении сопротивление провода Rt1 прибавляется к плечу измерительного моста, а сопротивление Rt2 к плечу с постоянным сопротивлением. Тогда условие равновесия мостовой схемы будет иметь вид:

 

(R1+rR1)(Rt+Rt1)=(R2+rR2+Rt2)R4 (7)

 

Измерительная схема автоматического равновесного моста может также питаться от сухой батареи постоянного тока или от аккумулятора с напряжением 1,2-1,5 В. В таком случае электронный усилитель прибора должен иметь вибропреобразователь для преобразования сигнала разбаланса постоянного тока в переменный с целью его последующего усиления.

В связи с этим равновесные мосты постоянного тока применяются при возможном появлении в измерительной цепи различных наводок (например, при монтаже термометра сопротивления в электропечах или местах с большими магнитными полями). Кроме того, мосты постоянного тока используют в тех случаях, когда по условиям эксплуатации приборов и пожарной безопасности их питание осуществляется маломощными источниками постоянного тока.

Конструктивно автоматический самопишущий равновесный мост представляет собой стационарный прибор, все узлы которого размещены внутри стального корпуса. Запись показаний осуществляется на диаграммной бумаге, перемещаемой синхронным двигателем.

Промышленность выпускает показывающие и записывающие на дисковой диаграмме автоматические равновесные мосты, показывающие и записывающие на ленточной диаграмме мосты КСМ2, КСМ3, КСМ4, показывающие мосты с вращающейся шкалой и другие модификации. Принципиальные схемы их подобны рассмотренной схеме автоматического равновесного моста и отличаются только конструкцией отдельных узлов.

Однако рассмотренный выше тип электронного прибора имеет и ряд недостатков:

малый диапазон измерения температуры (до 600 0С);

термометр сопротивления, устанавливаемый в технологических аппаратах, должен размещаться в объеме продукта;

вторичный прибор не имеет специальных средств взрывозащиты и устанавливается только в помещениях КИПиА.

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Учебная дисциплина Производственная и пожарная автоматика. Производственная автоматика

Часть Производственная автоматика.. Тема Приборы контроля параметров технологических процессов.. Практическое занятие Электронные приборы для измерения неэлектрических величин..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Электронный автоматический уравновешенный мост

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Магнитоупругие преобразователи.
Преобразователи, основанные на изменении магнитной проницаемости ферромагнитного сердечника под воздействием механической деформации, называют магнитоупругими.Магнитоупругий преобразователь предста

Индукционные преобразователи.
Преобразователи, в которых используется яление электромагнитной индукции, т.е. наведение ЭДС в электрическом контуре при изменении магнитного потока, называются индукционными. По принципу действия

Пьезоэлектрические преобразователи
Пьезоэлектрические преобразователи - преобразователи генераторного типа. Принцип действия их основан на явлении пьезоэлектричества, характерного для определенного класса кристаллов, не имеющих цент

Тензочувствительные преобразователи
Тензочувствительностью или силочувствительностыо пьезоэлектрического резонатора называют зависимость его резонансной частоты от силы или деформации, определяемой силовым воздействием. Преобразовате

Тепловые преобразователи
Тепловыми называют преобразователь, принцип действия которого основан на тепловых процессах. Естественная входная величина его – температура. К таким преобразователям относятся термоэлектри

Элетрохимические преобразователи
Электрохимический преобразователь представляет собой электролитичекую ячейку, заполненную раствором, с помещенными в ней двумя или несколькими электродами, служащими для включения преобразователя в

При этом в воде и водных растворах ионное произведение воды
  = αн + αон   является величиной постоянной, при 220С равной 10-14. В чистой воде или не

Оптические преобразователи
Оптический преобразователь содержит источник излучения – оптический канал и приемник излучения. Измеряемая величина воздействует либо непосредственно на источник излучения, изменяя его пара

Милливольтметры
Милливольтметры используются для измерения температуры, является прибором магнитооптической системы.   1 постоянный магнит 2 рамка 3 пружина спиральная 4 стрелка

Автоматический потенциометр.
Автоматический потенциометр предназначен для измерения, записи и регулирования температуры. Работает он в комплекте с термопарами стандартных градуировок, применяется для измерения температур от –2

Термохимические газоанализаторы
Для определения взрывоопасности газопаровоздушных сред пользуются газоанализаторами, определяющими концентрацию в воздухе того или иного горючего газа или пара. Оценка взрывоопасности среды произво

Газоанализатор—сигнализатор типа СВИ
Газоанализатор—сигнализатор типа СВИ представляет собой стационарное устройство периодического и действия, предназначенное для сигнализации о наличии довзрывоопасных концентраций (до 20 % от НПВ) г

Газоанализатор-сигнализатор типа СДК
Газоанализатор—сигнализатор типа СДК представляет собой стационарный прибор промышленного изготовления, предназначенный для непрерывного контроля и автоматической сигнализации о наличии до-взрывооп

Устройство и принцип действия современных газоанализаторов
Среди различных автоматических измерительных приборов, особое место занимают приборы, позволяющие обеспечить контроль концентрации компонента в анализируемой смеси. Такой контроль называется авт

Устройство и принципы работы газоанализатора СВК.
Газоанализатор-сигнализатор СВК представляет собой автоматический стационарный, непрерывно действующий прибор предназначенный для определения и автоматической сигнализации наличия в воздухе закрыты

Условия применения и размещения газоанализаторов
Условия эксплуатации, особенности монтажа и порядок установки автоматических стационарных газоанализаторов-сигнализаторов регламентированы «Правилами пожарной безопасности приэксплуатации предприят

Принцип регулирования по возмущению
В процессе работы объект управления подвержен воздействию различных внешних возмущений, вследствие чего управляемая величина отклоняется от требуемого значения. Задачей устройства управления являет

Автоматическим регулированием называется изменение какой-либо физической величины по требуемому закону без непосредственного участия человека.
Физическая величина, подлежащая регулированию, называется регулируемой величиной, а технический агрегат (аппарат), в котором осуществляется автоматическое регулирование–регулируемым объектом (объек

Принцип регулирования по отклонению
Более высокое качество управления позволяют получить замкнутые САУ, в которых используется информация об управляемом параметре (рис. 4). В таких системах измеряется значение управляемого параметра.

Замкнутой САУ называют систему, в которой процесс управления ОУ зависит от результата управления.
Системы, которые непосредственно не используют конечные результаты управления объектом, называют разомкнутыми. Следовательно, САУ, построенные с использованием принципа управления по возмущению явл

Принцип регулирования комбинированный.
Совместное использование принципов управления по возмущению и отклонению называется принципом комбинированного управления. В использующих такой принцип управления САУ принцип управления по отклонен

Исполнительные механизмы систем автоматического регулирования.
Исполнительный механизм сервопривод, устройство, предназначенное для перемещения регулирующего органа в системах автоматического регулирования или дистанционного управления, а также в качестве вспо

Пневматические исполнительные механизмы
В качестве исполнительных механизмов в пневматических системах применяются поршневые и мембранные пневмоприводы. Поршневые отличаются от мембранных большей величиной перемещения рабочего о

Позиционеры
  Принцип работы позиционера основан на преобразовании импульса, поступающего от регулирующего прибора, в давлении воздуха, необходимое для обеспечения заданного хода дроссельного орг

Особенности управления пожаро- и взрывопожароопасными технологическими процессами
Автоматизированная система управления технологического процесса - это система, которая при участии оперативного персонала в реальном времени обеспечивает автоматизированное управление процессом изг

Устройство и принцип действия автоматических систем противоаварийной защиты технологическими процессами
Классификация исполнительных механизмов АС АЗ: Переключающие (отключающие) механизмы (предотвращение переполнения, отключение питания, защита от перегрева и избыточного давления, включение

Автоматические системы управления технологическими процессами.
промышленности предусматривают большое количество пожаро и взрывоопасных материалов, которые являются сырьем для процесса переработки или транспортировки. Поэтому возникновение пожаров на крупных п

Физический интерфейс и линии связи.
От выбора типа физического интерфейса и, соответственно, типа кабельной продукции существенно зависят такие характеристики системы как помехозащищенность и надежность передачи данных, стоимость каб

Протокол передачи данных.
Отличительной чертой современных комплексов автоматизации является большое разнообразие применяемых периферийных устройств (датчиков, извещателей, оповещателей, интеллектуальных исполнительных меха

Методы взрывозащиты технологического оборудования
Взрыв горючей среды внутри оборудования и производственных помещений является одной из наиболее опасных для предприятия аварийных ситуаций. Взрывы в производственных помещениях часто являются следс

Автоматические системы локализации и подавления взрывов в технологических аппаратах, устройство и принцип работы.
Для предотвращения возникновения взрыва разработан комплекс конструктивных и профилактических мероприятий, предполагающих главным образом, 1) исключение возможности образования взрывоопасн

Условные графические обозначения элементов производственной автоматики
2.4. Методика расчета и проектирования систем подавления взрывов. В ходе изучения вопроса курсант излагает заранее подготовленный доклад по изучаемой теме.

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги