2.4 Принципиальная схема автоматических

уравновешенных мостов

В автоматических уравновешенных мостах используется, как отмечалось выше, измерительная схема четырехплечего моста с реохордом. Эта схема, обеспечивает высокую точность техническим приборам, позволяет выполнять шкалы моста односторонние, безнулевые и двусторонние. Принципиальная схема автоматического уравновешенного моста приведена в приложении стр. 28, она также может рассматриваться как типовая схема автоматических уравновешенных мостов.

На схеме приняты следующие обозначения: R_t – термометр сопротивления; R_P – реохорд; R_Ш – шунт реохорда, служащий для подгонки сопротивления R_P до заданного нормированного значения R_Н.Р.= R_P* R_Ш(R_P +R_Ш)^-1=90 или 100 ± 0,1 Ом; Т_О – токоотвод; R_П – резистор для установления диапазона измерений; R_Д – резистор добавочный для подгонки начального значения шкалы (обычно R_Д ≈ 3,7 – 5,5 Ом); R₁, R₂ и R₃ – резисторы мостовой схемы; R_Б – балластный резистор в цепи питания для ограничения тока; R_Л – резисторы для подгонки сопротивления линии (обычно для одной линии 2,5 Ом); РД – асинхронный конденсаторный реверсивный двигатель; СД – синхронный двигатель. Назначение конденсаторов С₁, С₂ и С₃ как и в автоматических потенциометрах.

3 Выбор пип и схемы измерения

Заданный интервал измеряемых температур +20 ….+90 градусов Цельсия

Произведем сравнительный анализ для выбора метода измерения температуры в указанном диапазоне. Перед нами стоит выбор между использованием термоэлектрического преобразователя в комплекте с потенциометром и термометром сопротивления в комплекте с мостом.

Рассмотрим основные применяемые в производстве типы термоэлектрических преобразователей и их основные характеристики. В последнее время наиболее часто используются следующие типы преобразователей: термопара типа ХК и ХА. Безусловно, существуют и другие преобразователи: ТПП, ТПР и т.д., но в виду их сравнительно большой стоимости на производстве применяются очень редко, чаще в контрольных лабораториях при измерении высоких температур или где нужно высокое постоянство выходной характеристики во времени и высокая воспроизводимость результатов.

Анализируя график зависимости (см. рис. 3.1) указанных преобразователей от температуры спая, мы видим, что у преобразователя ХК термо-э.д.с. гораздо выше в интересующем нас интервале температур, за исключением области отрицательных температур. Кроме того, крутизна характеристики намного выше, чем у ХА, т.е. при изменении температуры

Рисунок 3.1. График сравнительной характеристики для термометров от температуры.

на какое-то небольшое значение Δt, изменение термо-э.д.с. у преобразователей ХК гораздо больше, что в свое очередь позволяет использовать усилители во вторичных приборах с меньшей чувствительностью, а соответственно и с более простой конструкцией. Хотелось бы еще отметить, что рабочий диапазон преобразователей ХК составляет -100÷800 ºС, в то время как у преобразователей ХА -100÷1200 ºС. Поэтому можно сделать вывод, что использование преобразователя ХК наиболее рациональнее.

Теперь рассмотрим возможность использования термометров сопротивления в заданном интервале температур.

Анализируя график зависимости сопротивления термометров ТСП и ТСМ от температуры, можно сразу сделать однозначный вывод об использовании медного термометра сопротивления в заданном диапазоне температур, т.к. сравнительная характеристика медного термометра круче, что говорит о большей чуствительности ЧЭ, чем у платинового термометра. И еще один плюс медного термометра сопротивления, он намного дешевле ТСП и ТХК. На основе выше сказанного выбираем для заданного интервала температур ТСМ(23 гр) и Автоматический уравновешенный мост КСМ 4.