Компенсационные измерительные схемы.
Эти схемы используют в том случае, если измеряемая неэлектрическая величина преобразуется в напряжение или ЭДС. Суть способа измерения состоит в том, что измеряемый сигнал датчика сравнивается с компенсирующим сигналом, вырабатываемым так называемым потенциометром. Подбор компенсирующего сигнала, равного по модулю и противоположного по знаку измеряемому сигналу, осуществляется вручную или автоматически. В последнем случае измерительный прибор называют автоматическим потенциометром.
Ниже приведена простейшая компенсационная схема (рис. 8.7).
 |
Измеряемая ЭДС EХ или напряжение UХ уравновешиваются равным и противоположно направленным напряжением UК , снимаемым с переменного резистора RК . Этот резистор имеет два неподвижных и один подвижный контакты. Полное сопротивление этого резистора R включено в цепь источника питания с ЭДС Е, переменное сопротивление RК пропорционально перемещению х подвижной щетки:
где L – общая длина резистивного слоя, по которому перемещается щетка.
Компенсирующее напряжение UK также пропорционально перемещению щетки х :
где I – ток, проходящий через резистор R под действием ЭДС Е.
Щетку нужно перемещать до тех пор, пока не будет выполнено условие UK = UX. Для определения точного момента, то есть положения щетки, при котором происходит компенсация, служит чувствительный прибор – гальванометр или микроамперметр. Он необходим, чтобы зафиксировать положение щетки, при котором ток, текущий через этот прибор, был бы равен нулю и поэтому называется нуль-индикатором (НИ).
О значении измеряемого напряжения можно судит по перемещении движка (щетки) резистора, это перемещение может быть также проградуировано в единицах измеряемой неэлектрической величины.
Точность компенсационного метода зависит от стабильности тока I в цепи питания резистора R, так как от величины I зависит значение компенсирующего напряжения UК. Величина I зависит от ЭДС источника питания, поэтому используются либо стабилизированные по току источники питания, либо используется ручная регулировка тока с помощью резистора RРЕГ при контроле миллиамперметром. Аналогично автоматизации мостовой схемы производится автоматизация вывода на нуль нуль-индикатора. Компенсационный метод обладает нелинейной чувствительностью, она максимальна при крайних положениях движка переменного резистора и минимальна при его среднем положении (рис. 8.8).
 |
Дата добавления: 2016-04-19; просмотров: 4476;