Лабораторна робота №
Електронні автоматичні мости і їх повірка
10.1 Мета роботи
Вивчення будови та принципу дії електронних автоматичних мостів. Отримання практики повірки автоматичних мостів.
10.2 Програма роботи
При підготовці до лабораторної роботи студент повинен вивчити будову та принцип дії електронних автоматичних мостів використовуючи рекомендовану літературу. Використовуючи установку УВПТ–2 повірити автоматичний міст типу КСМ–506. За результатами повірки зробити висновки про придатність до експлуатації автоматичного моста.
10.3 Основні теоретичні відомості
Електронні автоматичні мости
Як правило, термометри опору працюють в комплекті зі зрівноваженими електронними автоматичними мостами постійного або змінного струму або з логометрами. Випускаються мости «КСМ» і «КВМ», які мають класи точності: 0,25; 0,5; 1,0; 1,5. Багато з них забезпечують неперервний запис показів на дисковій або стрічковій діаграмах, мають спеціальний пристрій для регулювання (сигналізації) вимірюваного параметру. Деякі мости можуть працювати в комплекті з програмними регулюючими пристроями, вимірювати послідовно декілька типових неелектричних величин (3, 6, 12, 24 – точкові). В залежності від первинних вимірювальних перетворювачів, в комплекті з якими міст призначений працювати, його шкала має відповідну калібровку. В автоматичних мостах використовується вимірювальна система чотириплечового моста з реохордом, що забезпечує високу точність вимірювання. Термометр опору, який є чутливим елементом моста, включається в одне з його плечей. Принципова схема автоматичного моста подана на рисунку 10.1.
В основу роботи електронного автоматичного моста покладено нульовий метод вимірювання опору. Зрівноваження мостової схеми здійснюється автоматично. В багатоточкових приладах почергове підключення термометрів здійснюється вручну при допомозі кнопкових перемикачів.
При зміні температури опір «Rt» змінюється, при цьому порушується рівновага моста і в вимірювальній діагоналі (АВ) з’являється напруга, яка підсилюється електронним підсилювачем (У) до величини, достатньої, щоб привести в рух реверсивний електродвигун (РД). Ротор двигуна механічно зв’язаний з повзунком реохорда Rр і при обертанні переміщує його до тих пір, поки не встановиться рівновага моста. По положенню рухомого повзунка визначають температуру. Живлення вимірювальної схеми моста в залежності від його конструкції може здійснюватися від постійної або змінної напруги. В багатоточкових приладах почергове підключення термометрів здійснюється вручну при допомозі кнопкових перемикачів.
Ср – струмовивід реохорда; Rр – реохорд; Rш – шунт реохорда; Rп – резистор регулювання; R5 – додатковий резистор; Rt – термометр опору; R1, R2 – котушки для настройки; 1, 2, 3 – опір ліній; R1, R2, R3, R4 – резистори плеч моста; Рд – реверсивний двигун; Сд – синхронний двигун.
Рисунок 10.1 – Принципова схема електронного автоматичного моста.
Включення «Rt» у вимірювальну схему моста виконують за допомогою дво або трипровідної схеми (рисунок 10.2). При двопровідному включенні, опір двох з’єднувальних котушок (R1, R2 ) включається у вимірювальне плече послідовно з термометром опору і разом з ним складає четверте плече моста R4: . Опори частин реохорду r1 i r2 доповнюють відповідно перше і друге плечі моста (рисунок 10.2а). Умова рівноваги в схемі (рисунок 10.2а) є
При значній довжині ліній їх опір може змінюватись при зміні температури навколишнього середовища. У цих випадках використовують трипровідну схему включення Rt. При такому включенні опір однієї лінії сумується з опором Rt, а другої – з опором R3. Рівняння рівноваги моста має вигляд
.
В цьому випадку зміна опору ліній не впливає на покази вимірювання.
10.4 Повірка електронного автоматичного моста
10.4.1. Підготувати установку УВПТ-2А до перевірки моста. Для цього встановити перемикачі в наступних положеннях:ПР1-в положення "МОСТ", ПР2-в положення "Выкл.", ПР3-"5", ПР4-"Выкл.". Встановити на магазині опорів ДМС-1 число 55 Ом.
Ввімкнути живлення моста і після того, як міст прогріється протягом 5 хвилин, натиснути на одну з кнопок лицевої панелі. Переконатися в правильності підключення моста до установки. Підключення повинно відповідати схемі, яка наведена на рисунку 3.2. Переконатися в справності моста натисканням на контрольну кнопку. При цьому нульова відмітка циферблата повинна стати навпроти покажчика.
Рисунок 10.2 – Схема повірки електронних автоматичних мостів.
10.3.2. Перевірити характер заспокоювання рухомої частини приладу.
Для цього, встановивши вказівник моста приблизно на нульову відмітку за допомогою ДМС-1, збільшити опір моста R м на 10 Ом. Міст повинен зрівноважитись після двох-трьох півколивань. Повторити ті самі спостереження, повторивши спочатку збільшення R ще на 10 Ом, а потім двічі зменшивши його до початкового значення. Якщо у всіх цих випадках характер заспокоювання моста не буде відповідати потрібному, то його підсилювач потребує регулювання.
10.4.3. Визначити основну похибку і варіацію.
Перевірку виконують по будь-яким п'яти-шести відцифрованим відміткам шкали. При цьому в число перевіряємих повинні входити початкова і кінцева відмітки. Для визначення основної похибки підводять покажчик приладу до відмітки, яка перевіряється, спочатку зліва, а потім справа, записуючи при цьому в протокол перевірки значення опорів і магазину. Основні абсолютні похибки показів обчислюються за формулам
де Rt гр – значення опору термометра, яке відповідає відмітці, що перевіряється, взяте з таблиці градуювання; qмс -ціна поділки найменшої декади магазину опорів.
Протокол перевірки електронного автоматичного моста типу_________, заводський N_________, клас точності_____, діапазон вимірювання температур___________, градуювання__________
Умови перевірки: температура повітря в приміщенні_________ оС.
Ціна найменшої поділки магазина опорів (qмс = )
N п/п | Покази моста, що повіряється | Опір ТО за градуюваль-ною табли-цею, Ом | Опір зразкового магазину, Ом | Основна абсолютна похибка, Ом | Основна приведена похибка, % | Середня арифме-тична похибка
оС | Rt гр |
R`t | R``t | Д` | Д`` | г пр
Виводи:
Дата повірки______________________прізвище оператора_______________________________
Основну приведену похибку г пр розраховують за формулою
де Д – більше зі значень Д`