Эквивалентное (приведенное) сопротивление реохорда в автоматических приборах является заданной величиной (90, 100 или 300 Ом) и определяется уравнением
90 Ом
Тогда приведенное сопротивление RПР можно выразить в следующем виде:
,
где: - коэффициент, учитывающий нерабочие участки реохорда; - сопротивления нерабочих участков в линейном реохорде.
K=1.064Получим:
С учётом сопротивления подводящих проводов схемы и имеем:
.
5.2.4 СопротивлениеRН, определяющее нижний предел измерения или начало шкалы находится, исходя из следующих соображений. При температуре контролируемой среды tminдвижок реохорда находится в точке а, т.е. в начале шкалы прибора, и термопары компенсируется падением напряжения в точках а – с измерительной схемы
Тогда .
Для высокоточных потенциометров, например класса точности 0,25, учитываются сопротивления соединительных проводов , , и между катушками сопротивлений электрической измерительной схемы, а также термопары при средней температуре свободных концов термопары. Тогда вычисляется по формуле:
5.2.5 Сопротивление служит для ограничения тока в измерительной схеме. Поэтому падения напряжения в точках в – с должно обеспечить компенсацию термопары , соответствующую верхнему пределу измерения прибора . Исходя из этого условия, для прибора с линейным реохордом определяется по уравнению
5.2.6 Для автоматической компенсации влияния изменения температуры свободных концов термопары в схему введено сопротивление RM, выполненное из медной проволоки и располагающееся вблизи свободных концов термопары. С изменением температуры свободных концов термопары появляется изменение падения напряжения на RM при протекании тока I2, компенсирующее ту часть ЭДС термопары, которая возникает за счёт изменения температуры свободных концов термопары. Сопротивление RM определяется из выражения:
где: - средняя чувствительность термоэлектрического преобразователя в интервале изменения температуры свободных концов его (определяется по градировочным таблицам), мВ/град; - сопротивления при температуре - температурный коэффициент сопротивления меди, равный .
C=0.006
Сопротивление медной катушки для средней температуры окружающей среды находится по формуле:
В соответствии с изложенной методикой и исходными данными для своего варианта №21 (табл. 3), произведем расчёт измерительной схемы автоматического моста.
Таблица 3
Пределы измерений и градуировки автоматических уравновешенных мостов.
Тип термометра сопротивления. | Сопротивлениетермометра при . | Обозначения градуировки | Номер варианта | Пределы измерения, 0С | |
от | до | ||||
ТСM | 53 | Гр.23 | 21 | 0 | 50 |
Рассмотрим расчёт уравновешенной измерительной трехпроводной схемы автоматического моста КСМ 4 (рис.6.2).
5.3.1 По заданным пределам изменения температуры контролируемой среды и выбирается наиболее подходящий тип термометра сопротивления (табл. 3) и по его градировочным таблицам определяется величины сопротивлений термометра и , соответствующие верхнему и нижнему пределам измерения автоматического моста:
,
,
где: t0 – начальная температура, обычно принимается , - температурный коэффициент сопротивления материала термометра.
Рис. 3 Измерительная трехпроводная схема автоматического уравновешенного моста КСМ 4.
5.3.2 Сопротивление соединительных проводов и подгоночных катушек Rл составляют сопротивление внешней цепи Rвн, равное обычно 5 Ом, т.е. сопротивление одной линии – 2,5 Ом.
5.3.3 Сопротивление Rд определяет начало шкалы прибора, а rд – подгоночное сопротивление в виде спирали, являющейся частью сопротивления Rд. Последнее выбирается равным Ом.
5.3.4 Величина сопротивления RЗ должна быть больше Rt и при изменении его от до ток , протекающий через реохорд в указанном диапазоне температуры, должен меняться не более, чем на , иначе уменьшается чувствительность моста