Прилади та обладнання. 2.1 Автоматичний потенціометр КСП-1

Потенціометри бувають переносними, лабораторними та автоматичними.

Автоматичні потенціометри відрізняються тим, що операції регулювання компенсуючої напруги і, відповідно, урівноваження вимірюваної ТЕДС здійснюються не в ручну, а автоматично переміщенням движка по каліброваному переходу з допомогою постійно діючого спостерігаючого пристрою.

Автоматичні потенціометри – це технічні загально промислові прилади високої (клас 0,25), середньої (клас 0,5; 1,0) і низької (клас 1,5 і нижче) точності.

Потенціометри зі стрічковою діаграмою випускаються як однокрапковий, так і багатокрапковий для вимірювання і запису температури у кількох (двох, трьох, шести і дванадцяти) точках.

Динамічні характеристики (швидкодія, час проходження 0,15 і 0,25–0,5 сек.) визначається часом проходження покажчиком всієї шкали.

Залежно від призначення автоматичні потенціометри градуйовані у градусах Цельсія в одиницях напруги, зазвичай у мілівольтах.

Широка номенклатура автоматичних потенціометрів, що випускаються промисловістю, відповідає вимогам ГОСТ 7164–78, а їх принципові схеми мають

багато спільних, в тому числі уніфікованих вузлів.

3.1 Принцип дії

Електронні автоматичні потенціометри також, як і лабораторні, неавтоматичні вимірюють Т.Е.Р.С. компенсаційним методом - найбільш точним методом вимірювання електрорушійної сили або напруги в колах постійного струму.

Принципова електрична вимірювальна схема електронного автоматичного потенціометра зображена на мал.3.1 З малюнка видно, що в електронних потенціометрах використовують мостову схему.

Малюнок 3.1-Принципова вимірювальна схема електронного потенціометра

Вона дозволяє автоматично вводити поправку на температуру вільних кінців термопари. При роботі потенціометра (положення 1 перемикача) з вимірюємою Т.Е.Р.С. е_t термопари врівноважується різниця потенціалів U_t в нульовій діагоналі моста (між точками а та b). Це врівноваження відбувається автоматично, за допомогою слідкуючої системи, яка складається з віброперетворювача, електронного підсилювача та реверсивного двигуна.

При переміщенні движка від початку (точка а') до кінця (точка а") вимірювального реохорду R_р різниця потенціалів в нульовій діагоналі (між точками а та b) змінюється від початкового (наприклад, 0 мВ) до стабілізованих джерел живлення, що являється більш раціональним та забезпечує більшу стабільність їх показів.

Для автоматичного введення поправки на температуру вільних кінців термопари в якості одного з плеч моста увімкнено компенсаційну котушку з мідного дроту R_м, яка змінює свій опір в залежності від температури. Котушка R_м та вільні кінці термопари розташовані в потенціометрі в безпосередній близькості один від одного та мають однакову температуру.

Уявимо, що вимірюєма температура, а відповідно, й температура робочого кінця термопари мають постійну величину t', а вільні кінці термопари знаходяться при температурі t_o. Так як напруга U_t в нульовій діагоналі моста

складається з падінь напруги на опорах R_o та r (частина реохорду) при струмі i₁ та падіння напруги на котушці R_м при струмі і₂, направленому в протилежну сторону по відношенню до струму і₁, то при рівновазі схеми, тобто при рівності е = U_t, можливо записати

е_t = і₁(R_o. + r) – і₂R_М. (3.1)

При підвищенні температури вільних кінців, а відповідно й котушки R_M на Δt Т.Е.Р.С. термопари зменшується на Δе_t, а опір котушки R_M збільшується на ΔR_M. Опір розраховують так, щоб приріст напруги на ньому i₂R_M був точно рівним зменшенню Т.Е.Р.С. Δе_t термопари. При цій умові рівність Т.Е.Р.С. термопари та напруги в нульовій діагоналі зберігається.

e_t - Δe_t = i₁(R_o + r) – i₂(R_M + ΔR_M), (3.2)

та покази потенціометра зостануться незмінними, відповідними температурі t' робочого кінця термопари.

4 Література та посібники

1. Олейник Б.Н. и др. Приборы и методы температурних измерений - М.: Издательство стандартов, 1987, 296 с.

2. Сосновский А.Г., Столярова Н.И. Измерение температур - М.: Издательство стандартов, 1970, 260 с.

3. Куинн Т. Температура: Пер. с англ. - М.: Мир, 1985.448с.

4. Геращенко ОА й др. Температурные измерения: справочник - Киев: Наукова думка, 1984, 496с.

5 Контрольні запитання

5.1Пояснити принцип дії первинних термоперетворювачів термоелектричних

5.2Обгрунтувати використання вторинних приладів вимірювання термо-е.р.с. термоперетворювачів.

5.3 Пояснити призначення і принцип дії автоматичних потенціометрів.

5.4 Основнні технічні і метрологічні характеристики автоматичних потенціометрів.

5.5 Основні похибки вимірювання автоматичними потенціометрами та методи їх знешкодження.

5.6 Операції повірки потенціометрів.

5.7 Нормальні умови проведення повірки

5.8 Порядок проведення повірки

Відповіді

6 Порядок виконання роботи .