Аналоговые автоматические измерительные приборы

К аналоговым автоматическим измерительным приборам относятся автоматические потенциометры, уравновешенные автоматические мосты переменного и постоянного тока. Принцип их действия основан на компенсационном методе измерения с автоматическим уравновешиванием.

Для связи с другими устройствами Государственной системы промышленных приборов и средств автоматизации (ГСП) в аналоговые автоматические измерительные приборы могут быть встроены различные преобразователи с выходным унифицированным сигналом.

Аналоговые автоматические измерительные приборы различают:

• по виду отсчетного устройства: показывающие и регистрирующие;
• по типу исполнения: с регулирующими устройствами, с задатчиками для регулирующих устройств, с дополнительными устройствами для сигнализации и выдачи электрических или пневматических унифицированных сигналов;
• по количеству контролируемых точек: одноточечные и многоточечные;
• по типу регистрации: в прямоугольных и полярных координатах;
• по количеству пределов измерения: однопредельные и многопредельные;
• по классам точности: 0,25; 0,5; 1; 1,5.

Среди аналоговых автоматических измерительных приборов большую группу составляют приборы комплекса КС, которые относятся к ГСП.

Приборы этого комплекса, выпущенные в настоящее время, в зависимости от габаритных размеров, длины и вида шкалы подразделяют на серии, указанные в табл. 1. Основные характеристики автоматических потенциометров приведены в табл. 2.

Таблица 1. Основные характеристики приборов комплекса КС

Таблица 2. Основные характеристики автоматических потенциометров

Измерение с помощью автоматического потенциометра типа КСПЗ (рис. 1) производится методом автоматической компенсации путем сравнения неизвестной термоЭДС Ех, создаваемой термоэлектрическим преобразователем или радиационным пирометром, с падением напряжения на калиброванном реохорде.

Компенсационная схема потенциометра состоит из измерительной схемы с реохордом Rр, имеющим ползунок, усилителя У с преобразователем В, электродвигателя Д и источника питания. Электродвигатель через редуктор Р связан с ползунком К, стрелкой и пером. Действие компенсационной схемы сводится к автоматическому перемещению ползунка по реохорду в сторону уменьшения напряжения рассогласования (разности термоЭДС и падения напряжения на реохорде) до тех пор, пока оно не станет равным нулю. Таким образом, положение ползунка и связанных с ним стрелки и пера прибора однозначно определяет значение термоЭДС, а следовательно, и значение измеряемой температуры.

Рис. 1. Функциональная схема автоматического потенциометра типа КСПЗ

Функциональная схема автоматического моста типа КСМЗ (рис. 2) представляет собой уравновешенный мост, состоящий из резисторов Ra, Rb, Rc, сопротивления реохорда Rp с ползунком К и сопротивления Rх термоэлектрического преобразователя ТС.

Рис. 2. Функциональная схема автоматического моста типа КСМЗ

В одну из диагоналей моста подается напряжение 1,5 В, другая диагональ подключена к входу уравновешивающей системы, состоящей из усилителя У и электродвигателя Д, который через редуктор Р связан с ползунком К реохорда, стрелкой и пером прибора. При изменении контролируемой температуры изменяется сопротивление термопреобразователя, что выводит из равновесия мостовую схему. Появляется напряжение рассогласования, которое через уравновешивающую систему вызывает перемещение ползунка по реохорду к положению, обеспечивающему уравновешивание мостовой схемы. Таким образом, положение ползунка К и связанных с ним стрелки и пера прибора однозначно определяет значение сопротивления термопреобразователя, а следовательно, и значение измеряемой температуры.