Метод компенсации напряжений

На рисунке 9 приведена упрощенная схема устройства автоматического потенциометра. Сигнал термоэлектрического термометра (ТТ) (Е(t₂,t₀)) сравнивается с компенсирующим напряжением U_K, снимаемым с диагонали неуравновешенного измерительного моста ИМ (Б – источник питания). Мостовая измерительная схема является более совершенной и позволяет непрерывно вводить коррекцию на изменяющуюся температуру свободных концов термоэлектрического термометра.

Если E(t₂,t₀)≠U_K, то на вход вибропреобразователя (ВП) подается сигнал дисбаланса ∆U. Происходит преобразование напряжения постоянного тока, который затем усиливается в усилителе и подается на реверсивный двигатель (РД). Последний одновременно перемещает движок реохорда R_p и стрелку относительно шкалы прибора. Изменение положения движка R_p приводит к такому изменению U_K, которое влечет за собой уравновешивание измеряемой т.э.д.с. компенсирующим напряжением. При этом ∆U=0 и двигатель остановится. Таким образом, любые изменения т.э.д.с. приводят к перемещению РД, т.е. прибор непрерывно автоматически компенсирует измеряемый сигнал известным напряжением.

Рисунок 9 − Упрощенная принципиальная схема автоматического

потенциометра

Описание лабораторной работы представлено в параграфе 2.

Погрешности показаний и записи автоматических потенциометров (и мостов) можно разделить на две группы: ошибки, возникающие в условиях нормальной эксплуатации, и ошибки, являющиеся следствием: а) отклонения различных внешних факторов (температуры и влажности воздуха, напряжения и частоты тока питания, вибрации) от нормальных значений; б) появления внешних магнитных полей и других источников наводок и помех.

Вибрация и погрешности в измерении и регистрации контролируемых величин при нормальных условиях работы приборов возникают вследствие: а) неточной градуировки шкалы; б) неточной установки шкалы и диаграммной бумаги; в) наличия зоны нечувствительности и зазоров в следящей системе автоматической компенсации; г) нестабильности внутренних электромагнитных полей и напряжения источника питания измерительной системы; д) ошибки отсчета показания.

Значительные дополнительные погрешности, часто превышающие допустимые значения, возникают из-за мощных электромагнитных полей, являющихся следствием работы мощных металлургических агрегатов (электродуговые печи, камерные и протяжные печи с электронагревателями сопротивления) или их вспомогательного оборудования (электродвигатели загрузочных кранов, привод роликов и т.п.). Также на точность записи влияет влажность окружающего воздуха: изменение этой величины на 10% может за счет увеличения (при росте влажности) или уменьшения (при ее снижении) ширины диаграммной бумаги увеличить погрешность регистрации контролируемого параметра на 0,15% от диапазона шкалы.

2 Лабораторная работа № 1

Цель лабораторной работы – изучение разностного и компенсационного методов и средств измерения, проведение лабораторного эксперимента по исследованию влияния температуры свободных концов термопары на термо-ЭДС.