Вторичные измерительные приборы.

Основное назначение измерительных приборов – визуальное указание контролируемого параметра, регистрация его значения на различных носителях, выработка сигнала текущего значения для системы регулирования.

Измерительные приборы классифицируются по нескольким признакам:

· по виду представления результатов измерения – аналоговые (непрерывные) и цифровые (дискретные);

· по виду структурной схемы – приборы прямого измерения и приборы, работающие по принципу компенсации;

· по виду используемой энергии – электрические, пневматические и гидравлические приборы.

Основные характерные черты аналоговых приборов прямого измерения – маломощный выходной сигнал, способный переместить только стрелку относительно шкалы и отсутствие обратной связи. Примеры таких приборов -логометры, вольтметры, амперметры и пр.

Наибольшее промышленное распространение получили электрические измерительные приборы, работающие по компенсационному принципу с соответствующими преобразователями.

Действие автоматических вторичных приборов (рис. 11.1) основано на том, что измеряемая величина, формируемая с помощью первичного преобразователя (ПП) и передаваемая на прибор в виде сигнала Е_вх компенсируется противофазным сигналом Е_к, который образуется в самом приборе с помощью обратной связи, реализованной с помощью компенсационного преобразователя (КП).

Для реализации указанного принципа автоматические вторичные приборы содержат измерительную схему, на рисунке показанную как элемент сравнения (ЭС), фазочувствительный усилитель (ФУ), реверсивный двигатель (РД), компенсационный преобразователь (КП) и систему регистрации показаний (стрелка, записывающее устройство, шкала).

Работа приборов проста, рассмотрим ее подробнее, так как она справедлива для всех видов вторичных компенсационных приборов.

В исходном стационарном состоянии Евх = Ек, т.е. DЕ = 0, так как сигналы находятся в противофазном состоянии. Ротор двигателя неподвижен. При изменении входного сигнала на элементе сравнения возникает DЕ, который после усиления управляет работой двигателя. Последний в зависимости от фазы сигнала перемещает рабочий элемент компенсационного преобразователя в ту или иную сторону до тех пор, пока не наступит равенство Евх = Ек. Управляющий двигателем сигнал исчезает, ротор РД и показывающая стрелка прибора останавливается в новом положении, фиксирую новое значение контролируемого параметра.

Вторичные приборы выпускаются показывающими, показывающими и самопишущими. Такие приборы могут оборудоваться одним или несколькими дополнительными устройствами: контактными группами, используемыми для сигнализации или простейшего релейного регулирования, преобразователями перемещения для передачи информации на дополнительный вторичный прибор или на регулятор, интеграторами (счетчиками). Некоторые приборы имеют встроенные пневматические регуляторы.

В динамическом отношении вторичные приборы можно рассматривать, как апериодические звенья первого порядка, а в случае анализа систем регулирования с инерционным объектом допустимо их принимать как усилительное звено.

Дифференциально-трансформаторные и ферродинамические измерительные приборы. Измерительные схемы этих приборов построены на дифференциально-трансформаторных (рис. 11.2,а) и ферродинамических (рис. 11.2, б) преобразователях перемещения.

Типичным представителем первой группы является широко применяемые в промышленности приборы серии КСД. Вторая группа представлена приборами серии ВФС.

Работы этих приборов полностью соответствует рассмотренному выше принципу.

Автоматические мосты переменного тока. Работают с первичными R-преобразователями (терморезисторы, фоторезисторы, тензорезисторы и пр.).

Общий принцип работы мостовой измерительной схемы рассмотрен выше.

Автоматические потенциометры. Служат для контроля малых значений напряжений (эдс) постоянного тока. В качестве первичного датчика могут быть термопары, пьезопреобразователи и пр. На рис. 11.3 представлена схема подключения термопары к автоматическому потенциометру типа КСП.

Работа прибора понятна из схемы. Принцип компенсации здесь реализован путем формирования в диагонали моста компенсирующего напряжения (U_АБ), включенного навстречу термоэдс (Е_х).

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: