В автоматических электронных потенциометрах сопротивления реохорда и его шунта – величины постоянные (известные). Поэтому подгонка
до требуемого значения осуществляется изменением величины сопротивления , находимой из уравнения (2.15): . (2.16)Сопротивление
находят из условия, что падение напряжения на нём при силе тока должно быть равно номинальному напряжению ИПС: . (2.17)Сопротивление
находят из условия, что изменение э.д.с. ТЭП при изменении температуры холодных спаев от до равно изменению падения напряжения на сопротивлении при том же перепаде температуры: . (2.18)Зависимость изменения сопротивления меди от температуры в том же интервале температур выражается уравнением
, (2.19)где
– температурный коэффициент сопротивления медного провода компенсационной катушки ; – величина сопротивления при .Отсюда
, (2.20)Подставляя уравнение (2.20) в уравнение (2.18), получим:
,откуда
. (2.21)Выражение (2.21) показывает, что величина сопротивления зависит при прочих равных условиях только от типа термопары и материала сопротивления
и совершенно не зависит от пределов измерения прибора.Пример. Рассчитать измерительную схему для электронного потенциометра, работающего с термоэлектрическим преобразователем типа ХК и имеющего пределы измерения
.Дано: градуировка ХК, пределы шкалы
; ; ; силы тока в ветвях моста: ; ; температурный коэффициент сопротивления медного провода ; сопротивление реохорда ; сопротивление шунта реохорда ; .Требуется определить величины сопротивлений
и .Решение. Определяем величину компенсационного сопротивления
, задавшись пределами компенсируемой температуры холодного спая и и определив по градуировочным таблицам соответствующие этим пределам величины э.д.с. ТЭП ( ; ): .Определяем величины сопротивлений
и : ; .Общее сопротивление реохорда с
и .Находим величину сопротивления
: .Величину сопротивления
, предназначенного для снижения напряжения до на выходе ИПС, определяем из выражения: .Программа расчёта измерительной схемы приведена в приложении 2.
В таблице 2.2 приведены варианты заданий.
Таблица 2.2
Тип термопары | Пределы шкалы, °С | , мA | , мA | , B | , град-1 | |
1. ХК | -30 – 50 | 2 | 4 | 1,019 | 0,00428 | |
2. ХК | -30 – 100 | 2 | 4 | “ | ||
3. ХК | -30 – 150 | 2 | 4 | “ | ||
4. ХК | -50 – 200 | 2 | 4 | “ | ||
5. ХК | 0 – 100 | 2 | 4 | “ | ||
6. ХК | 0 – 150 | 2 | 4 | 0,006 | ||
7. ХК | 0 – 200 | 2 | 4 | “ | ||
8. ХК | 100 – 300 | 2 | 3 | “ | ||
9. ХК | 100 – 400 | 2 | 3 | “ | ||
10. ХК | 250 – 600 | 2 | 3 | “ | ||
11 ХК | 250 – 800 | 2 | 3 | “ | ||
12. ХК | 50 – 600 | 2 | 3 | 0,00428 | ||
13. ХА | 10 – 400 | 2 | 4 | 0,00428 | ||
14. ХА | 10 – 800 | 2 | 4 | “ | ||
15. ХА | 100 – 900 | 2 | 4 | “ | ||
16 ХА | 100 – 1100 | 2 | 4 | “ | ||
17. ХА | 100 – 1300 | 2 | 4 | “ | ||
18. ХА | 250 – 600 | 2 | 3 | 0,006 | ||
19. ХА | 450 – 900 | 2 | 3 | “ | ||
20. ХА | 800 – 1100 | 2 | 3 | “ | ||
21. ХА | 800 – 1300 | 2 | 3 | “ | ||
22. ХА | 40 – 1300 | 2 | 3 | 0,00428 | ||
23. ХА | 400 – 1300 | 2 | 3 | “ | ||
24. ПП-1 | 500 – 1200 | 2 | 4 | “ | ||
25. ПП-1 | 600 – 1300 | 2 | 4 | 0,00428 | ||
26. ПП-1 | 10 – 1600 | 2 | 4 | 0,006 | ||
27. ПП-1 | 400 – 1100 | 2 | 4 | “ | ||
28. ПП-1 | 700 – 1300 | 2 | 4 | “ | ||
29. ПП-1 | 1000 – 1500 | 2 | 4 | “ | ||
30. ПП-1 | 1200 – 1400 | 2 | 4 | “ |
Примечание: для всех вариантов значения температуры окружающей среды (свободных концов термопары) должны быть в пределах