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;

 

Рис. 7. Измерительная схема автоматического моста

ИП – источник питания (постоянного или переменного напряжения);

R₁, R₂, R₃, R₄ - сопротивления моста;

R_б - балластное сопротивление для ограничения рабочего тока;

R_т - сопротивление ТС;

R^л - 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 + R_пр.1) = R₂(R₄ + R_т + 2R_л + R_пр.2),

где R_пр.1 и R_пр.2 – приведенные сопротивления реохорда R_р с учетом сопротивлений R_ш и R_п.

Когда мост уравновешен, напряжение на диагонали UAD = 0, и следовательно, ЭД не работает. При изменении температуры объекта изменяется R_т 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 R_т, следовательно, изменение R_л может вызывать изменение показаний моста. Для компенсации R_л 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 + R_л). (R₃ + R_пр.1)» R₂(R₄ + R_т + R_л + R_пр.2).

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

 

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