Автомати́чні потенціометри

                   Міністерство аграрної політики України

               Сумський національний аграрний університет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    Самостійна робота

 

                                       З дисципліни:

              «Автоматизація виробничих процесів»

                       Тема: «Автомати́чні потенціометри »

                            

     

  

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                         Виконала:

                                                                                        Студентка 4-го курсу

                                                                                          Групи ХТХ 0903-1

                                                                                           Андрухова А.П.

                                                                                             Перевірила:

                                                                                       Савченко-Перерва М.Ю.

                                   

 

                                          Суми 2012

Автомати́чні  потенціо́метри служать для контролю малих значень напруги (ерс)постійного струму. Як первинний датчик можуть застосовуватися термопари п'єзоперетворювачі тощо. На рис. 1 подана схема підключення термопари до автоматичного потенціометра типу КСП.

Вимірювальна схема  складається з моста постійного струму зі стабілізованим джерелом живлення і послідовно з ним підімкненої термопари (ТП).

Для забезпечення можливості використання підсилювача змінного струму постійна напруга (=U), що знімається з вимірювальної схеми, за допомогою перетворювача(П) формується в змінну.

Зі схеми видно, що на вхід перетворювача подається напруга:

ΔU = U_АБ — Ех,

де U_АБ — напруга, що знімається з діагоналі моста;

Ех — напруга, що виробляється термопарою.

Функціонування приладу  пояснюється схемою. Принцип компенсації тут реалізований шляхом формування в діагоналі моста компенсувальної напруги (UАБ), включеної назустріч термоерс (Ех).

На схемі показані додатковий перетворювач (ДП), сигнал якого може використовуватися в системі  регулювання, і контактна група (КГ) для сигналізації, блокування і релейного  регулювання, які вбудовуються в  деякі модифікації потенціометрів типу КСП.

У розвитку аналогових вторинних  приладів спостерігаються дві тенденції: створення простіших, малогабаритних, але надійних і дешевих приладів для АСУТП, де вони виконують роль зручних для оператора пристроїв надання інформації і зв'язувальних елементів між давачами і ЕОМ, та створення високоточних, швидкодіючих і багатограничних вторинних приладів для дослідження об'єктів.

 Потенціометри призначені для безперервного вимірювання 
електрорушійної сили постійного струму, в окремому випадку електронний 
потенціометр використовується для вимірювання температури. При вимірюванні 
температури на вхід потенціометра підключається термоелектричний 
перетворювач. 
 
Приладобудівна промисловість випускає кілька видів електронних 
потенціометрів. Залежно від форми подання інформації, 
потенциометрам присвоєні наступні шифри: 
КСП - компенсатор самописний потенціометричний; 
КПП - компенсатор показ потенціометричний; 
КПВ - компенсатор показ потенціометричний з обертовою 
шкалою. 
Крім того, потенціометри підрозділяються на мініатюрні (КПП, 
КСП-1.-КПВ-1), малогабаритні (КСП-2), нормальні (КСП-3 з дисковою 
діаграмою), підвищених габаритів (КСП-4). 
 
Всі перераховані потенціометри крім функцій можуть виконувати вимірювання 
і ряд інших функцій, до числа яких відносяться: 
1. Сигналізація про досягнення будь-якого заданого значення (макс- 
мін - норма); 
2. Регулювання параметра за завданням; 
3. Перетворення сигналу для зв'язку з ДСП (для цього в 
приладах використовують вбудовані вимірювальні перетворювачі з метою 
отримання на виході уніфікованих сигналів для зв'язку з різними 
гілками ДСП. По виду вихідного сигналу перетворювачі розрізняють на 
пневматичні, частотні, струмові та перетворювачі напруги). 
 
Робота потенціометра як вимірювального приладу заснована на нульовому 
(компенсаційному) методі вимірювання. Компенсаційний метод вимірювання 
заснований на зрівноважування вимірюваної ЕРС падінням напруги, значення 
якого може бути визначено. 
 
Основна перевага компенсаційного методу полягає в тому, що 
значення термо-ЕРС не залежить від опору кола термоелектричного 
термометра. 
 
Для більш ефективного використання компенсаційного методу вимірювання 
термо-ЕРС застосовується потенціометр з постійною силою струму, до складу 
якого входить нормальний елемент. Нормальний елемент - це 
електрохімічний джерело постійної ЕРС, яка відома з високою 
точністю (1,0186 В). Так як нормальний елемент має малу 
потужністю його в якості джерела живлення використовувати його не можна;  
використовують як еталон (захід) ЕРС. 
 
Потенціометри з постійною силою робочого струму підвищують точність 
вимірювання термо-ЕРС (клас точності приладів 0,05), однак при роботі з 
ними може мати місце похибка, викликана мінливістю 
температури холодної спаю термоелектричного термометра, тому на 
виробництві ці потенціометри застосовують рідко.

Більш широке застосування знайшли автоматичні потенціометри. Як слід 
з назви, автоматичні потенціометри призначені для вимірювання 
термо-ЕРС без участі людини. Крім низки додаткових функцій 
автоматичні потенціометри виконують коригування результату 
вимірювання на температуру холодного спаю термопари. 
 
Термо-ЕРС термоелектричного термометра ЕТ врівноважується падінням 
напруги на ділянці б-е автоматично. Якщо Uбе не одно ЕТ, то на 
вхід електронного блоку ЕБ подається різниця сигналів U =Uбе - ЕТ, 
яка посилюється. Далі сигнал надходить на двигун, який 
переміщує движок реохорда RP таким чином, що U починає зменшуватися 
і стає рівним нулю, після чого вихідний сигнал ЕБ не буде 
викликати реверсивного руху двигуна і движок реохорда зупиниться. 
Разом з переміщенням двигуна реохорда по шкалі приладу одночасно 
переміщається стрілка, відзначаючи свідчення вимірюваної температури. Джерело 
харчування стабілізований ІПС використовується для стабілізації робочого 
струму. 
 
Для автоматичного введення поправки на температуру холодного спаю 
термоелектричного термометра в схемі потенціометра є мідний 
резистор (RM), який розташований поряд з холодним спаем термопари і 
має ту ж температуру, що і він. З схеми видно, що мідний резистор 
і вимірювальний реохорд включені в різні контури з різними по знаку 
і значенням робочими струмами (I1=3 mA; I2=2 mA). Це зроблено для того, 
щоб ввести і поправку в свідчення на температуру холодного спаю і 
врівноважити термо-ЕРС.

Список використаної літератури:

1. Расчет элементов привода  автоматического потенциометра: методическое указание к курсовому проекту/Рязан. радиотехн. ин.-т; Сост.: В.И. Нестеренко, И.М. Сельдимиров, А.М. Кузьменко; Под ред. Рязань, 1993.                                                                                                           2. Расчет привода автоматического потенциометра: методическое указание к курсовому проекту по курсу прикладной механики/Рязан. радиотехн. ин.-т; Сост.: В.К. Янкелиович, И.М. Сельдимиров, В.И. Нестеренко, А.М. Кузьменко; Под ред. В.К. Янкелиовича. Рязань, 1992.                                                                     3. Левин И.Я. “Справочник конструктора точных приборов”, М. 1967.