Назначение и устройство автоматических электронных потенциометров

Лабораторная работа №1

Цель работы.

Изучить принцип действия и конструкцию автоматических компенсационных потенциометров; освоить методику поверки приборов по одному из вариантов; произвести переградуировку шкалы прибора и исследовать его характеристики (по указанию преподавателя).

Назначение и устройство автоматических электронных потенциометров

Автоматические электронные потенциометры предназначены для измерения и регистрации температуры (в комплекте с термопарами и радиационными пирометрами) и других промышленных параметров, которые могут быть преобразованы в напряжение постоянного тока. Сопротивление цепи источника измеряемого напряжения не должно превышать 200 Ом.

Автоматические потенциометры выпускаются с основной погрешностью не превышающей ± 0,25; 0,5; 1,0; и 1,5 %.

На рис.1 показана принципиальная измерительная, схема многоточечного автоматического электронного потенциометра типа КСП4, иллюстрирующая принцип действия прибора и функциональную связь между отдельными узлами. На схеме приняты следующие обозначения:

R_В — двойной реостат, предназначенный для регулировки рабочего тока;

R_НЭ — сопротивление, служащее для установки рабочего тока по ЭДС нормального элемента (НЭ);

R_Р – реохорд;

R_Ш – шунт реохорда;

R – сопротивление, предназначенное для подгонки реохорда к расчетному значению;

R_К – медное или никелевое сопротивление, предназначенное для автоматического введения поправки на температуру холодных спаев термопар;

r_н,r_к – сопротивления, служащие для подгонки начала и конца шкалы;

R_н, R_п – сопротивления, служащие для переградуировки шкалы прибора;

R_δ – балластное сопротивление для ограничения тока в цепи НЭ;

R_ф и С_ф – сопротивление и конденсатор, включенные на входе прибора и служащие фильтром, снижающим помехи, наводимые во внешней цепи;

С_фу — сдвоенный конденсатор, установленный на входе усилителя для отфильтрования помех, наводимых в измерительной схеме;

ЭУ – электронный усилитель, служащий индикатором нарушения равновесия в схеме измерения;

УН — усилитель напряжения;

УМ – усилитель мощности;

ПК – преобразовательный каскад, состоящий из вибрационного преобразователя (ВП) и входного трансформатора (Тр);

РД – реверсивный двигатель;

СД – сихронный двигатель;

Б – источник питания измерительной схемы;

МП – двухполюсный переключатель для поочередного подключения термопар.

При внешнем осмотре автоматического электронного потенциометра следует обращать особое внимание на соответствие градуировки прибора и работающей в комплекте с ним термопары (телескопа радиационного пирометра, индукционного расходометра и др.);
наличие следов масла на редукторах электродвигателей, свидетельствующее о негерметичности их корпусов; смещение стрелки при открывании и закрывании кронштейна потенциометров с дисковой диаграммой; наличие всех сменных элементов (электронных ламп, вибропреобразователя и др. ); правильность «заходов» указателя за крайние отметки шкалы.

Проверке сопротивления изоляции по отношению к корпусу и между собой подлежат: силовая цепь питания следящей системы, присоединяемая к цепи переменного тока; силовая цепь регулирующего устройства; измерительная цепь; цепь питания синхронного двигателя привода диаграммы; цепи отдельных термопар (датчиков) у многоточечных приборов. Сопротивление изоляции должно быть не менее 20 МОм при температуре 20 ± 5 °С и относительной влажности, не превышающей 80%.

Порог чувствительности потенциометров определяют в таком порядке. Вначале исключают вариацию, для чего производят изменение измеряемой величины, которое вызывает визуально наблюдаемое перемещение указателя прибора. Затем в том же направлении изменяют измеряемую величину на значение допускаемого порога чувствительности. При этом должно произойти перемещение указателя. Порог чувствительности проверяется в трех точках шкалы при увеличении и уменьшении измеряемой величины. Для большинства потенциометров отечественного производства порог чувствительности при классе точности 0,2 и 0,5 составляет 0,1%, при классе точности 1-0,2%.

2. Поверка потенциометров

Смысл поверки заключается в сравнении класса прибора с наибольшим значением основной приведенной погрешности, найденной экспериментально.

Поверка правильности показаний автоматического электронного потенциометра осуществляется при нормальных условиях. Кроме того, должны быть соблюдены также следующие условия. Напряжение питания не должно отличаться от номинального больше чем на ± 3%, а частота – на 1%. Прибор предварительно прогревают при включении на номинальное напряжение в течении 2 ч.

Поверку осуществляют с помощью образцового лабораторного потенциометра (ПП-63).

Основную погрешность и вариацию определяют на всех числовых отметках шкалы. Результата измерений записывают в таблицу.

Основная приведенная погрешность на каждом оцифрованном делении шкалы автоматического потенциометра определяется по формуле, %:

где

Е – напряжение, соответствующее оцифрованному делению шкалы

поверяемого потенциометра, мВ - берется из градуировочной таблицы подключаемого ТЕП;

U₀ – напряжение, соответствующее по градуировочной таблице температуре наружных концов компенсационных проводов, мВ;

Uс₁ –показания образцового потенциометра при поверке, мВ;

U_ШК и U_ШН - напряжение, соответствующее конечному и начальному делениям шкалы поверяемого прибора, мВ.

Вариация показаний пирометра для всех оцифрованных отметок шкалы определяется из выражения, %:

где

U₁₃ , U₂₃ - показания образцового потенциометра соответственно при увеличении и уменьшении напряжения, мВ.

Вариация и основная приведенная погрешность не должны превышать допустимой основной приведенной погрешности показаний потенциометра (класса прибора).

Протокол

Поверка автоматического потенциометра типа ____________К=_______ ТЕП гр ХК

с пределами измерения от U_ШН =_______ до U_ШК=________U_Р =_________

Поверка проводилась по контрольному потенциометру типа __________

с пределами измерения от _________ до ____________, К=____________

Результаты поверки показаний:

Показания поверяемого прибора, °С	ТермоЭДС по градуировочной таблице, мВ Е	Показания контрольного потенциометра, мВ	Абсолютные погрешности измерения, мВ	Привед. вариация	Основные приведенные погрешности измерения, %
Прямой ход, U1	Обратный ход, U2	Прямой ход, ∆1	Обратный ход, ∆2		Прямой ход	Обратный ход

Поиск по сайту: