2.08. Измерение электрического сопротивления как носителя информации о состоянии химико-технологического процесса.

Многие технологические параметры могут быть преобразованы соответствующими преобразователями в электрическое сопротивление.

Электрическое сопротивление измеряют с помощью уравновешенных и неуравновешенных мостов.

Уравновешенные мосты в свою очередь бывают с двухпроводным подключением термопреобразователя сопротивления и с трехпроводным подключением (для устранения погрешности, обусловленной колебаниями сопротивления соединительной схемы, термопреобразователь сопротивления подключают к мосту по трехпроводной).

Схема простейшего моста постоянного тока для измерения активных сопротивлений (мост Уитстона):

На входы A и C (диагональ питания) подают напряжение питания, а к выходам B и D (измерительная диагональ) подключают нуль-индикатор или измерительный прибор. Меняя величину одного или нескольких сопротивлений в плечах моста, можно добиться равенства потенциалов в точках C и D. Момент установления равновесия определяется по нуль-индикатору, показывающему отсутствие тока в измерительной диагонали. Мост в состоянии равновесия называется уравновешенным мостом.

2.09. Измерение электрического напряжения как носителя информации о состоянии химико-технологического процесса.

Для измерения напряжения постоянного электрического тока и ЭДС используются милливольтметры и автоматические электронные потенциометры.

Милливольтметр – прибор магнитно-электрической системы. Принцип действия основан на взаимодействии тока, протекающего по рамке под действием ТЭДС термопары, с магнитным полем постоянного магнита, в которое эта рамка помещена. Рамка состоит из множества витков проволоки и находится между полюсами постоянного магнита. При протекании постоянного тока в ней создается магнитное поле. При взаимодействии этого поля с полем магнита возникает сила, поворачивающая рамку, и создается вращающий момент: .

Рамка соединена со стрелкой. У опор рамки расположены две противодействующие спиральные пружины, от которых ток от термопары поступает в рамку, создается обратный момент .

Таким образом, угол поворота рамки определяется силой тока (напряжением на клемах), проходящей через нее.

Принципиальная электрическая схема милливольтметра с термоэлектрическим термометром.

R_Т.С – термосопротивление, R_ш – манганиновая катушка, R_q – катушка добавочного сопротивления.

Потенциометр – электроизмерительный компенсатор, прибор для определения ЭДС или напряжений компенсационным методом измерений.

С использованием мер сопротивления потенциометр может применяться для измерения тока, мощности и др. электрических величин.

В электронных автоматических потенциометрах как постоянного, так и переменного тока измерения напряжения выполняются автоматически; при этом компенсация измеряемого напряжения осуществляется посредством исполнительного механизма (электродвигателя), перемещающего соответствующие движки на сопротивлениях (реохордах) потенциометра.

Исполнительный механизм управляется напряжением небаланса (разбаланса) — разностью между компенсируемым и компенсирующим напряжениями. Результаты измерений в электронных автоматических потенциометрах отсчитываются по стрелочному указателю.