Paraan ng paghahambing na may sukat

Sa teknolohiya ng pagsukat, ang isang paraan ay kadalasang ginagamit upang mapabuti ang katumpakan, na nakabatay sa paghahambing ng halaga ng sinusukat na dami sa halaga ng dami na muling ginawa ng isang espesyal na sukat. Sa kasong ito, ang iba't ibang (differential) na signal ay sinusukat, at dahil ang pagsukat ay karaniwang may maliit na error, ang mataas na katumpakan ng pagsukat ay sinisiguro.

Ang pamamaraang ito ay ang batayan ng pagpapatakbo ng pagsukat ng mga tulay at potentiometers.

Karaniwan, ang halaga na muling ginawa ng panukat ay nababagay, at sa proseso ng pagsukat, ang halaga nito ay eksaktong katumbas ng halaga ng sinusukat na halaga.

Kapag sinusukat ang mga tulay, ang mga resistensya ay ginagamit bilang isang sukatan - rheochords, sa tulong kung saan ang paglaban ng thermal transducer ay balanse, na nagbabago kapag nagbabago ang temperatura ng bagay.

Ang isang matatag na pinagmumulan ng boltahe na may regulated na output ay karaniwang ginagamit sa pagsukat ng mga potentiometer. Sa kurso ng mga sukat, gamit ang boltahe ng naturang pinagmulan, ang EMF na nabuo ng sensor ay nabayaran. Sa kasong ito, ang paraan ng pagsukat na ito ay tinatawag na kabayaran.

Sa parehong mga kaso, ang gawain ng mga sumusunod na aparato (mga aparato) ay irehistro lamang ang katotohanan ng pagkakapantay-pantay ng sinusukat na halaga at ang panukala, samakatuwid ang mga kinakailangan para sa mga ito ay makabuluhang nabawasan.

Pagpapasiya ng temperatura sa pamamagitan ng pagsukat ng mga tulay

Bilang halimbawa, isaalang-alang ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng panukat na tulay sa manu-manong mode.

Ipinapakita ng Figure 1a ang isang bridge circuit para sa pagsukat ng temperatura Θ ng isang partikular na bagay upang kontrolin ang OR (o sukatin ang OI). Ang batayan ng naturang circuit ay isang closed circuit ng apat na resistors RTC, Rp, Rl, R2, na bumubuo ng tinatawag na bridge arm. Ang mga punto ng koneksyon ng mga resistor na ito ay tinatawag na vertices (a, b, c, d), at ang mga linya na nagkokonekta sa tapat ng vertices (a-b, c-d) ay tinatawag na diagonal ng tulay. Ang isa sa mga diagonal (c-d, Fig. 1.a) ay ibinibigay ng supply boltahe, ang isa pa (a-b) ay pagsukat o output. Ang nasabing circuit ay tinatawag na tulay, na nagbibigay ng pangalan sa buong aparato ng pagsukat.

Ang risistor ng RTC ay isang pangunahing transduser sa pagsukat ng temperatura (thermistor) na matatagpuan malapit sa sukat na bagay (kadalasan sa loob nito) at konektado sa circuit ng pagsukat gamit ang mga wire na hanggang ilang metro ang haba.

Ang pangunahing kinakailangan para sa naturang thermal converter ay ang linear na pag-asa ng aktibong paglaban nito sa RTC sa temperatura sa kinakailangang hanay ng pagsukat:

kung saan ang R0 ay ang nominal na pagtutol ng thermal converter sa temperatura Θ0 (karaniwang Θ0 = 20 ° C):

α - koepisyent ng temperatura depende sa materyal ng thermal converter.

Ang pinakakaraniwang ginagamit na metal thermistors na TCM (copper) at TSP (platinum), ay tinatawag na metal thermistors (MTP).

Ang variable na resistor Rp ay ang high-precision rheochord (pagsukat) na tinalakay sa itaas at nagsisilbing balanse sa variable na RTC. Kinumpleto ng mga resistors R1 at R2 ang circuit ng tulay. Sa kaso ng pagkakapantay-pantay ng kanilang mga resistensya R1 = R2, ang tulay na circuit ay tinatawag na simetriko.

Bilang karagdagan, ang FIG. 1.a ay nagpapakita ng isang null device (NP) para sa pag-aayos ng balanse ng tulay at isang arrow na may sukat na nagtapos sa degrees Celsius.

kanin. 1. Pagsusukat ng temperatura sa pamamagitan ng pagsukat ng mga tulay: a) sa manual mode; b) sa awtomatikong mode

Ito ay kilala mula sa electrical engineering na ang kondisyon para sa balanse (equilibrium) ng tulay ay natanto kapag ang produkto ng mga resistensya ng magkasalungat na braso ng tulay ay pantay, ibig sabihin, isinasaalang-alang ang paglaban ng mga wire na kumokonekta sa sensor:

kung saan ang Rp = Rp1 + Rp2 ay ang kabuuan ng mga resistensya ng kawad; o para sa simetriko tulay (R1 = R2)

Sa kasong ito, walang boltahe sa diagonal ng pagsukat at ang zero na aparato ay nagpapahiwatig ng zero.

Kapag nagbago ang temperatura Θ ng bagay, nagbabago ang resistensya ng sensor ng RTC, naaabala ang balanse, at dapat itong ibalik sa pamamagitan ng paggalaw ng slider ng sliding wire.

Sa kasong ito, kasama ang slider, ang arrow ay lilipat sa sukat (ang mga tuldok na linya sa Fig. 1.a ay tumutukoy sa mekanikal na koneksyon sa pagitan ng slider at ang arrow).

Ang mga pagbabasa ay ginagawa lamang sa mga sandali ng ekwilibriyo, kaya naman ang mga naturang circuit at device ay madalas na tinatawag na balanseng mga tulay sa pagsukat.

Ang pangunahing kawalan ng pagsukat ng circuit na ipinapakita sa fig. 1.a, ay ang pagkakaroon ng error na dulot ng resistensya ng mga wire Rp, na maaaring mag-iba depende sa temperatura ng kapaligiran.

Maaaring alisin ang error na ito sa pamamagitan ng paggamit ng three-wire na paraan ng pagkonekta sa sensor (tingnan ang Figure 1.b).

Ang kakanyahan nito ay namamalagi sa katotohanan na sa tulong ng ikatlong kawad, ang itaas na «c» ng supply diagonal ay direktang inilipat sa thermal resistance, at ang dalawang natitirang mga wire na Rп1 at Rп2 ay nasa magkaibang mga katabing armas, i.e. ang balanse ng estado ng isang simetriko tulay ay binago tulad ng sumusunod:

Kaya, upang ganap na maalis ang error, sapat na gamitin ang parehong mga wire (Rp1 = Rp2) kapag ikinonekta ang sensor sa circuit ng tulay.

Awtomatikong sistema ng pagkontrol ng temperatura

Upang ipatupad ang mode ng awtomatikong pagsukat (Larawan 1b), sapat na upang ikonekta ang isang phase-sensitive amplifier (U) at isang reversible motor (RD) na may gearbox sa diagonal ng pagsukat sa halip na isang zero na aparato.

Depende sa likas na katangian ng pagbabago ng temperatura ng bagay, ililipat ng taxiway ang RP slider sa isang direksyon o sa isa pa hanggang sa maitatag ang balanse. Ang boltahe sa a-b diagonal ay mawawala at ang motor ay titigil.

Bilang karagdagan, ililipat ng makina ang indicator pointer at ang recorder (PU) kung kinakailangan upang itala ang mga pagbabasa sa chart strip (DL). Ang graphics bar ay hinihimok sa patuloy na bilis ng isang kasabay na motor (SM).

Mula sa punto ng view ng teorya ng awtomatikong kontrol, ang pag-install ng pagsukat na ito ay isang sistema ng temperatura ng awtomatikong kontrol (SAK) at kabilang sa klase ng mga sistema ng servo na may negatibong feedback.

Ang feedback function ay nagagawa sa pamamagitan ng mekanikal na pagkonekta sa motor shaft RD sa record na Rp. Ang set point ay ang TC thermocouple. Sa kasong ito, ang circuit ng tulay ay gumaganap ng dalawang function:

1. paghahambing ng aparato

2.converter (ΔR hanggang ΔU).

Ang boltahe ΔU ay isang error signal

Ang reversing motor ay isang executive element, at ang output value ay ang paggalaw ng 1 arrow (o recording unit), dahil ang layunin ng bawat SAC ay magbigay ng impormasyon tungkol sa kinokontrol na halaga sa isang form na maginhawa para sa pang-unawa ng tao.

Ang aktwal na circuit ng tulay ng pagsukat ng KSM4 (Larawan 2) ay bahagyang mas kumplikado kaysa sa ipinapakita sa Fig. 1.b.

Ang Resistor R1 ay isang rechord — isang wire na may mataas na resistensya ng kuryente na sugat sa isang insulated wire. Ang movable motor ay dumudulas sa slide wire at sa isang tansong bus na parallel sa slide wire.

Upang mabawasan ang impluwensya ng lumilipas na paglaban sa pakikipag-ugnay ng motor sa katumpakan ng pagsukat, dalawang bahagi ng sliding wire, na nakahiwalay sa motor, ay kasama sa iba't ibang mga braso ng tulay.

Ang layunin ng natitirang resistors:

• R2, R5, R6 — maniobra, upang baguhin ang mga limitasyon sa pagsukat o saklaw ng sukat,

• R3, R4 — upang itakda (piliin) ang temperatura sa simula ng sukat,

• R7, R9, P10 — kumpletuhin ang circuit ng tulay;

• R15 — upang ayusin ang pagkakapantay-pantay ng mga resistensya ng mga wire Rп sa iba't ibang braso ng tulay,

• R8 — upang limitahan ang kasalukuyang thermistor;

• R60 — upang limitahan ang input current ng amplifier.

Ang lahat ng mga resistors ay gawa sa manganin wire.

Ang tulay ay pinapagana ng alternating boltahe (6.3 V) mula sa isang espesyal na paikot-ikot ng mains transformer.

Amplifier (U) — AC na sensitibo sa phase.

Ang executive reversible motor (RD) ay isang two-phase induction motor na may built-in na gearbox.

kanin. 2. Schematic ng KSM4 device sa single-channel na mode ng pagsukat ng temperatura.