Принципиальная электрическая схема поверяемого прибора

Широкое распространение получили измерительные схемы автоматических мостов с реохордными уравновешивающими устройствами. Они предназначены для измерения, записи и регулирования (при наличии регулирующего устройства) температуры и других величин, измерение значений которых может быть преобразовано в измерение активного сопротивления.

На рис. 5 показана измерительная мостовая схема автоматического электронного моста типа КСМ.

Автоматические электронные мосты включаются по двухпроводной, трехпроводной или четырехпроводной схемам.

Двухпроводная схема подключения моста к ТС изображена на рис. 5.

На схеме обозначены:

А, В, С, D – вершины моста;

УЭД – усилитель электродвигателя;

РД – реверсивный электродвигатель;

 
  Принципиальная электрическая схема поверяемого прибора - №1 - открытая онлайн библиотека

Рис. 7. Измерительная схема автоматического моста

ИП – источник питания (постоянного или переменного напряжения);

R1, R2, R3, R4 - сопротивления моста;

Rб - балластное сопротивление для ограничения рабочего тока;

Rт - сопротивление ТС;

Rл - сопротивление линии (соединительных проводов).

Мост может находиться в двух состояниях: уравновешенном и неуравновешенном. Условием равновесия является равенство произведений противолежащих плеч, т.е. в данном случае

R1(R3 + Rпр.1) = R2(R4 + Rт + 2Rл + Rпр.2),

где Rпр.1 и Rпр.2 – приведенные сопротивления реохорда Rр с учетом сопротивлений Rш и Rп.

Когда мост уравновешен, напряжение на диагонали UAD = 0, и следовательно, ЭД не работает. При изменении температуры объекта изменяется Rт и UAD перестает быть нулевым. Это напряжение усиливается УЭД и подается на ЭД, который, вращаясь, перемещает движок реохорда.

Недостатком такой схемы является то, что сопротивления линии входят в одно плечо с Rт, следовательно, изменение Rл может вызывать изменение показаний моста. Для компенсации Rл применяются трехпроводная или четырехпроводная схемы.

Трехпроводная схема подключения моста (см. рис. 8) по сути отличается от двухпроводной тем, что вершина моста В выносится на объект, т.е. ТС подключается к мосту с помощью трех соединительных проводов.

В этом случае уравнение равновесия имеет вид:

(R1 + Rл). (R3 + Rпр.1) » R2(R4 + Rт + Rл + Rпр.2).

То есть сопротивление линии Rл входит в обе части уравнения и частично компенсируется. Можно увидеть, что при R2 = R3 изменения сопротивлений линии связи не влияют на точность измерения.

 
  Принципиальная электрическая схема поверяемого прибора - №2 - открытая онлайн библиотека

Рис. 8. Трехпроводная схема подключения ТС

Применение в приборах мостовой измерительной схемы обеспечивает такие преимущества: равномерность шкалы в широких пределах, высокую чувствительность, автоматическую компенсацию погрешности от влияния изменения сопротивлений соединительных проводов ТС при изменении температуры окружающей среды, отсутствие погрешности из-за нагрева ТС протекающим по нему измерительным током, уменьшение влияния внешних наводок, высокую стабильность, надежность и долговечность.




Протокол поверки

ПРОТОКОЛ

поверки автоматического моста типа КСМ

градуировки 21 № ___________ класса точности 0,25

с пределами измерения от -70 до 180

Цена одного деления шкалы 2 °С

Поверка производилась по образцовому магазину сопротивлений

типа МСР-63 с ценой деления последней декады 0,01 Ом

Результаты поверки

№ опыта Показания поверяемого прибора, °С Градуировочное значение сопротивления Rг, Ом Показания образцового магазина сопротивлений, Ом Абсолютная погрешность поверяемого прибора, Ом Приведенная погрешность g, % Вариация В, Ом Примечание
прямой ход Х1 обратный ход Х2 прямой ход D1 обратный ход D2
  -70 33,07 35,84 36,60 2,77 3,53 8,89 0,76  
  -60 34,94 39,17 38,80 4,23 3,86 10,65 0,37  
  -30 40,50 44,83 44,75 4,33 4,25 10,90 0,08  
  46,00 50,11 50,23 4,11 4,23 10,65 0,12  
  51,45 55,89 55,66 4,44 4,21 11,18 0,23  
  56,86 61,45 61,41 4,59 4,55 11,56 0,04  
  62,21 67,01 66,82 4,8 4,61 12,09 0,19  
  67,52 71,22 71,10 3,7 3,58 9,32 0,12  
  72,78 77,04 76,95 4,26 4,17 10,73 0,09