Расчет измерительной схемы автоматического потенциометра
В системах автоматического контроля и регулирования различных параметров технологических процессов находят широкое применение в качестве вторичных приборов автоматические потенциометры и мосты. Мы рассматриваем схему автоматического потенциометра (рисунок 31), данные для расчета занесены таблицу 3. В этой схеме в качестве первичного измерительного преобразователя используется термопара, так как диапазон изменения температуры составляет 0-700? С, то наиболее целесообразно использовать термопару типа ТХА (-200?1300? С).
Рисунок 31 - принципиальная измерительная схема автоматического потенциометра
Таблица 3 - исходные данные для расчета измерительной схемы
|
шкала прибора |
0?700? С |
|
градуировка термоэлектрического термометра |
ТХА |
|
Расчётное значение температуры свободных концов термометра |
t0=200 С |
|
Возможное значение температуры свободных концов термометра |
t0=500 С |
|
начальное значение шкалы |
Е(tH, t0)=-0,798 мВ |
|
Конечное значение шкалы |
Е(tK, t0)=28,33 мВ |
|
Диапазон измерений |
Ед=29,128 мВ |
|
Нормированное номинальное сопротивление реохорда |
RH.Р= 90 Ом |
|
нерабочие участки реохорда |
(=0.025),2=0.05 |
|
Нормированное номинальное значение падения напряжения на резисторе RK |
UK=1019 мВ |
|
Выходное напряжение ИПС - 148 П |
UИП=5 В |
|
Номинальное значение силы тока в цепи ИПС - 148 П |
I0=5 мА |
|
Сопротивление нагрузки ИПС - 148 П |
RИ.П=1000 Ом |
|
Номинальное значение силы тока в верхней ветви измерительной схемы прибора |
I1=3 мА |
|
Номинальное значение силы тока в нижней ветви измерительной схемы прибора |
I2=2 мА |
|
Температурный коэффициент электрического сопротивления меди |
=4.2510-3 0С |
Порядок расчёта
Определим Rn:
Ом;
Определим приведенное сопротивление реохорда Rпр:
Ом.
Произведём проверку правильности определения Rпр:
мВ.
Вычислим Rk:
Ом;
Принимаем сопротивление контрольного резистора Rk=(509.50,2) Ом.
Определим Rб:
Ом;
Принимаем сопротивление резистора Rб=(3300,5) Ом.
Найдём сопротивление медного резистора RM:
Ом;
Принимаем значение медного резистора RM=(5.330.01) Ом.
Вычислим сопротивление резистора RH:
Ом
Определим значение Rbd:
Ом
Определим R1:
Ом;
Принимаем R1=800 Ом, Ом и Ом.
Определим изменение показаний потенциометра для конечного значения шкалы при изменении температуры свободных концов термометра от t0=200 С до t0=500 С:
