КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Приборы автоконтроля
В системах автоконтроля широкое применение получили компенсационные схемы измерения как наиболее точные, реализуемые с помощью автоматических потенциометров и мостов (см. § 2-4).
Автокомпенсаторы имеют высокую точность (обычно классов 0,2 и 0,5), высокое быстродействие (время полного, прохода указателем шкалы 0,25÷8 сек), позволяют регистрировать процессы на диаграммной ленте или круговой; диаграмме. Для контроля за несколькими однородными величинами (до 12) широко применяются многоточечные автокомпенсаторы. Рассмотрим автоматический потенциометр со следящим преобразованием. Первоначально такие потенциометры были разработаны для измерения термо э.д.с. термопар, однако затем они получили широкое при менение и для измерения перемещении (или величин преобразованных в перемещение), давлений, концентрацш растворов и т. д. Практическая схема такого потенциометр, (рис. 2-12) отличается от схемы рис. 2-9,г в следующем:
1) установка и поддержание постоянной величины тока протекающего по реохорду, производится автоматически с помощью того же двигателя компенсатора ДвК;
2) необходимость усиления весьма малых напряжений постоянного тока приводит к применению модулятор (вибропреобразователя); демодулятором является двигатель ДвК
В самом деле, напряжения UД датчика обычно малы сами по себе (для термопар - 10÷50 мв), и для обеспечения необходимой точности (собственная погрешность 
0,1%) необходимо, чтобы автопотенциометр реагировал на напряжения 
мкв. Для усиления таких малых напряжений нужно применять бездрейфовые усилители, которыми являются усилители переменного тока. Поэтому сигнал ΔU постоянного тока должен быть промодулирован. Автопотенциометр состоит из следующих основных узлов: ИС — измерительная схема, ВП — вибропреобразователь, УС — усилитель переменного тока с фазочувствительным выходным каскадом ФУ, ДвК и М — реверсивный двигатель компенсатора с электромагнитной муфтой. Рассмотрим отдельные узлы.
Измерительная схема включает в себя четырехплечий мост для образования напряжения компенсации 
, датчик (термопару на рис. 2-12), цепь для проверки стабильности тока. Основные элементы измерительной схемы: Р — реохорд (круговой проволочный потенциометр), RI— реостат для коррекции тока в реохорде, НЭ — нормальный элемент для проверки стабильности тока, Rс — эталонное сопротивление, RNi — никелевое сопротивление для термокомпенсации изменения температуры холодных спаев термопары ТП (см. рис. 2-8), СЭ — сухой элемент (батарейка), К — переключатель на два положения, Rф, Сф — RС-филътр для шунтирования наводок в проводах от электрических полей промышленных установок. Введение в цепь датчика сопротивления Rф не вносит погрешности, так как в момент компенсации ток, отбираемый от термопары, равен нулю.
Рассмотрим схему коррекции тока в реохорде. Ввиду того, что э.д.с. сухого элемента с течением времени уменьшается, ток в цепи реохорда также уменьшается. Поэтому для его коррекции переключатель К периодически на короткое время устанавливается в положение «Нуль» (вручную или автоматически) и одновременно образуется механическая связь М между двигателем ДвК и движком реостата RI. При этом падение напряжения на эталонном сопротивлении Rс сравнивается с э.д.с. нормального элемента. Если ток в цепи реохорда, а также в цепи Rс не равен номинальному,
Рис 2-12. Электрическая схема автопотенциометра (а) и диаграмма напряжений и токов фазочувствительного каскада (б)
то под действием напряжения разбаланса 
происходит перемещение движка реостата RI до тех пор, пока ток не станет равен номинальному. После чего переключатель снова устанавливается в положение «Работа».
Вибропреобразователь ВП (электромеханический вибратор) осуществляет модуляцию напряжения ΔU постоянного тока частотой 50 гц. Заметим, что при изменении полярности сигнала ΔU изменяется на 180° фаза переменного напряжения, подаваемого через входной трансформатор в усилитель. Трансформатор и вибропреобразователь тщательно заэкранированы.
Выходное напряжение усилителя подается на фазочувствительный каскад ФУ. Аноды лампы выходного каскада питаются в противофазе напряжением переменного тока (см. диаграмму рис. 2-12,б, где иа1, иа2 — кривые изменения напряжения на первом и втором анодах лампы, ис — напряжение на сетках лампы). Очевидно, что половина лампы может проводить ток только тогда, если напряжение на ее аноде положительно. При ΔU=0 токи анодов, протекая по обмотке управления wу двигателя, не создают вращающего момента, поскольку ток Iy в обмотке управления содержит постоянную составляющую и четные гармоники. При 
ток Iy уже имеет гармонику основной частоты и в зависимости от знака ΔU (фазы сигнала Uc) ДвК вращается в ту или иную сторону, осуществляя балансировку. Реверсивный двигатель ДвК (асинхронный двухфазный типов РД-09, Д-32, 2АСМ-50) имеет фазосдвигающую емкость в обмотке возбуждения.
В системах автоконтроля при измерении нескольких однотипных величин широкое применение нашли многоточечные автокомпенсаторы с периодической компенсацией, когда за п циклов компенсации можно зарегистрировать п величин. В таких устройствах применяют коммутаторы для последовательного подключения к компенсатору датчиков и используют развертывающее преобразование, когда компенсирующая величина периодически принудительно пробегает весь диапазон своего изменения.
Рассмотрим автоматический мост с развертывающим преобразованием для измерения одной величины х1 (рис. 2-13,а).
Двигатель равномерно вращает контактный движок К по круговому реохорду Р, который вместе с реостатным датчиком образует четырехплечий мост. В одну диагональ этого моста включен источник питания U0, а в другую — усилитель. Напряжение компенсации при этом изменяется по пилообразному закону (рис. 2-13,б), при этом в моменты времени t1, t2 ... наступает компенсация, когда Uк=Uд. Для записи применяют разные схемы. Рассмотрим одну из них. В момент компенсации ΔU=0, поэтому электромагниты ЭМ1 и ЭМ2 обесточиваются и отпускают, а под действием пружины планка Пл, удерживаемая до этого электромагнитами, ударяет по красящей ленте, оставляя на бумаге след. Этот след должен быть заметен лишь на расстоянии, пропорциональном отрезку времени между началом развертки и моментом компенсации. Для этого применяют барабан со спиральным гребнем СГ, который касается бумаги всегда в одной точке, причем точка касания равномерно пробегает по бумаге при вращении барабана от начала до конца шкалы. Иными словами, расстояние точки касания от начала шкалы пропорционально углу поворота движка реохорда. Перемещение диаграммной ленты осуществляется от двигателя Дв через редуктор Ред2, с помощью которого можно устанавливать различные скорости перемещения ленты.
Принцип развертывающего преобразования позволяет осуществлять многоточечный контроль, при этом для различения точек, относящихся к разным датчикам, используют либо точки разных цветов, либо точки с цифрами.
Рис. 2-13. Электрическая схема автоматического моста (а)
и диаграмма его работы (б)
Глава 3
Дата добавления: 2015-09-15; просмотров: 119; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав |