2. Методика расчета измерительного моста
Измерительные преобразователи П282А находят широкое применение в нефтехимической промышленности.
Расчет измерительного моста производится для приборов П282А и П282В, работающими с термосопротивлениями, подключенными к преобразователю по 3-х проводной схеме.
Рис.2.1.
Датчик ТС включается в одно из четырех плеч моста, расположенного на плате А-790 (см. рис.2.1.). Нижними плечами моста являются резисторы R8 и R10, по 4 кОм. В одно из верхних плеч включается термометр сопротивления по трехпроводной схеме к контактам 3,6 и 7, а в другое - верхнее плечо моста, параллельно включенные R7, R9, R11, R12, R14, R19, R20, R22, R24, R26, R30, значения которых даны в таблице 1.
Расчет моста сводится к определению сопротивления датчика в точке, соответствующей началу шкалы (по градуировочной таблице, для ТС) и набору резисторов равных по величине из вышеуказанных (табл. 1).
Последовательность выполнения расчета:
Определяется значение сопротивления в начале шкалы по градуировочной таблице RНАЧ.
Определяется проводимость ТС в начальной отметке шкалы
1/RНАЧ
Определяется набор параллельно соединенных резисторов, проводимость которых максимально приближена к проводимости ТС.
Определяется набор перемычек на панели ХР2 платы Ф-790, обеспечивающих указанную проводимость.
Расчет выходного напряжения моста.
Расчет коэффициента усиления усилителя.
Пример расчёта моста для термопреобразователя
сопротивления ТС 50 0÷400 оС.
Определяется по градуировочной таблице (ГОСТ 6651-84) значение сопротивления датчика
при 0оС оно 50 Ом.
Определяется проводимость датчика
1/R0=1/50=200·10-4
Определяется набор резисторов по таблице 1
1/R14+1/R20+1/R22+1/R24+1/R26+1/R30=197,906·10-4
Для обеспечения указанной проводимости нужно переставить перемычки
на панели ХР2 2-10, 4-12, 5-13, 6-14, 7-15, 8-16.
Пример расчёта моста для шкалы тсм 100м от –25 до
+25 ˚С
По градуировочной таблице для –25 ˚С это 89,27 Ом.
1/R=112,0197·10-4.
Выбирается соответственно проводимость резисторов по таблице 1
1/R19+1/R20+1/R24+1/R26+1/R30=111,0107·10-4.
На панели ХР2 надо поставить перемычки 3-11, 4-12, 6-14, 7-15, 8-16.
Определяется набор резисторов (по таблице 2).
(Uвх=21,1177;
;
)
Выбираются перемычки ХР4 8-16, 7-15, 4-12, 6-13.
Таблица 1
R (Ом) |
1/R*10-4 |
Перемычка |
Панель |
R67 2490 |
4,016064 |
8-16 |
XP 4 |
R66 1240 |
8,064516 |
7-15 |
XP 4 |
R65 626 |
15,97444 |
6-14 |
XP 4 |
R64 312 |
32,05128 |
5-13 |
XP 4 |
R63 156 |
64,10256 |
4-12 |
XP 4 |
R62 78,7 |
127,0648 |
3-11 |
XP 4 |
R61 39,2 |
255,1020 |
2-10 |
XP 4 |
R60 19,6 |
510,2040 |
1-9 |
XP 4 |
Расчет выходного напряжения моста
Выходное напряжение моста определяется по формуле:
UВ=I·(RTmax-RTmin)·4·103Ом/(Rtmax+Rtmax+8·103Ом),
где I=2mA, ток через измерительный мост.
RTmin- значение сопротивления ТС при минимальной измеряемой температуре.
RTmax- значение сопротивления ТС при максимальной измеряемой температуре.
Пример1:
Данные для расчета : градуировка преобразователя ТСП 100П, пределы измерения 0-400 ˚С.
Определяется по градуировочной таблице для ТСП 100П сопротивление для температуры Т′, где Т′ равно
RTmin по градуировочной таблице для -4º= RTmin=98,41 Ом
RTmin по градуировочной таблице для 400 ˚С
RTmax=249,36 Ом.
О
пределяем
выходное напряжение моста
Пример 2:
Данные для расчета: градуировка преобразователя ТСМ 100М, предел измерения от -25 до +25˚С.
RTmin=89,055Ом. для t = –25˚С
RTmax=110,7Ом. для t = 25˚С
Таблица 2
R |
R(om) |
1/R*10-4 |
Перемычка |
Панель |
R30 |
6340 |
1,577287 |
8-16 |
ХР2 |
R26 |
4020 |
2,487562 |
7-15 |
ХР2 |
R24 |
1820 |
5,494505 |
6-14 |
ХР2 |
R22 |
655 |
15,03759 |
5-13 |
ХР2 |
R20 |
292 |
34,24657 |
4-12 |
ХР2 |
R19 |
148 |
67,2043 |
3-11 |
ХР2 |
R14 |
71,91 |
139,0627 |
2-10 |
ХР2 |
R12 |
36,38 |
274,8763 |
1-9 |
ХР1 |
R11 |
18,2 |
549,4505 |
6-14 |
ХР1 |
R9 |
9 |
1111,111 |
5-13 |
ХР1 |
R7 |
17,28 |
578,7037 |
4-12 |
ХР1 |