Gambar rajah sambungan sensor

Gambar rajah sambungan penderia, lebih biasa dipanggil litar pengukur, direka untuk menukar nilai keluaran penderia, dan dalam kebanyakan kes ini adalah perubahan dalam rintangan dalamannya, kepada nilai yang lebih mudah untuk kegunaannya yang seterusnya. Sebagai peraturan, ini ialah arus elektrik atau perubahan voltan yang sama ada boleh ditentukan secara langsung menggunakan peranti pengukur elektrik atau, selepas dikuatkan, disalurkan kepada penggerak atau peranti rakaman yang sesuai.

Untuk tujuan ini, skim pensuisan berikut digunakan secara meluas:

• konsisten,

• turapan,

• pembezaan,

• pampasan.

Gambar rajah litar berjujukan terdiri daripada sumber DC atau AC, sensor Rx itu sendiri, peranti pengukur atau mekanisme pemacu langsung, dan biasanya Rd rintangan tambahan yang mengehadkan arus dalam litar ini (Rajah 1). Litar pensuisan sedemikian paling kerap digunakan secara meluas hanya dengan penderia kenalan yang mana Rx = 0 atau Rx = ?.

nasi. 1. Litar bersiri untuk menyambung sensor

Kerana apabila bekerja dengan sensor lain dalam litar peranti pengukur, arus elektrik yang ditentukan oleh ungkapan I = U /(Rx + Rd) sentiasa mengalir, dan sedikit perubahan dalam rintangan dalaman sensor membawa kepada perubahan yang sangat kecil. dalam arus ini. Akibatnya, bahagian minimum skala alat pengukur digunakan, dan ketepatan pengukuran secara praktikal dikurangkan kepada sifar. Oleh itu, untuk kebanyakan penderia lain, litar pengukur khas digunakan, yang meningkatkan sensitiviti dan ketepatan pengukuran dengan ketara.

Paling biasa digunakan litar jambatan pensuisan, di mana satu dan kadang-kadang beberapa sensor disambungkan dengan cara tertentu bersama-sama dengan perintang tambahan dalam segi empat (yang dipanggil Jambatan Winston), yang mempunyai dua pepenjuru (Rajah 2). Salah satu daripadanya, dipanggil pepenjuru kuasa a-b, direka untuk menyambungkan sumber DC atau AC, dan yang lain, pepenjuru pengukur c-d, termasuk peranti pengukur.

nasi. 2. Litar jambatan untuk menyambung sensor

Jika hasil darab nilai rintangan sisi bertentangan segi empat (jambatan lengan) adalah sama Rx x R3 = R1NS R2 potensi titik c dan d akan sama dan tidak akan ada arus dalam pepenjuru ukuran. Keadaan litar jambatan ini biasa dipanggil imbangan jambatan, iaitu litar jambatan adalah seimbang.

Jika rintangan penderia Rx berubah kerana pengaruh luaran, maka imbangan akan terganggu dan arus yang berkadar dengan perubahan rintangan ini akan mengalir melalui alat pengukur. Dalam kes ini, arah arus ini menunjukkan bagaimana rintangan sensor telah berubah (meningkat atau menurun).Di sini, dengan pilihan sensitiviti peranti pengukur yang sesuai, semuanya skala kerja.

Litar jambatan yang sedang dipertimbangkan dipanggil tidak seimbang, kerana proses pengukuran berlaku pada ketidakseimbangan jambatan, i.e. ketidakseimbangan. Litar jambatan tidak seimbang paling kerap digunakan dalam kes di mana rintangan penderia di bawah pengaruh daya luaran boleh berubah dengan sangat cepat setiap unit masa, tetapi kemudian daripada peranti pengukur adalah lebih suai manfaat untuk menggunakan peranti rakaman yang akan merekodkan ini. perubahan.

Ia dianggap lebih sensitif litar jambatan seimbang, di mana rheostat pengukur khas R (Rajah 3), dilengkapi dengan skala dan dipanggil rheochord dalam teknik pengukuran, disambungkan tambahan kepada dua lengan bersebelahan.

nasi. 3. Litar titi seimbang

Apabila bekerja dengan litar sedemikian, dengan setiap perubahan dalam rintangan sensor, litar jambatan mesti diseimbangkan semula dengan gelangsar yang disertakan, i.e. manakala tiada arus dalam pepenjuru penyukat. Dalam kes ini, nilai parameter yang diukur (perubahan dalam nilai rintangan sensor) ditentukan oleh skala khas yang dilengkapi dengan rekod ini dan ditentukur dalam unit nilai yang diukur oleh sensor.

Ketepatan jambatan seimbang yang lebih tinggi dijelaskan oleh fakta bahawa lebih mudah untuk menentukan kekurangan arus dalam peranti pengukur daripada mengukur secara langsung nilainya, dan mengimbangi jambatan dalam kes sedemikian, sebagai peraturan, dijalankan menggunakan motor elektrik khas dikawal oleh isyarat ketidakseimbangan litar jambatan.

Litar jambatan untuk menukar sensor dianggap universal, kerana ia boleh dikuasakan oleh kedua-dua arus terus dan ulang alik, dan yang paling penting, beberapa sensor boleh disambungkan ke litar ini pada masa yang sama, yang menyumbang kepada peningkatan bukan sahaja kepekaan, tetapi juga ketepatan pengukuran.

Litar pembezaan kemasukan sensor dibina menggunakan pengubah khas yang dikuasakan oleh rangkaian arus ulang-alik, penggulungan sekunder yang dibahagikan kepada dua bahagian yang sama. Oleh itu, dalam litar ini (Rajah 4) dua litar bersebelahan terbentuk, setiap satunya mempunyai gelung semasa I1 dan I2 sendiri. Dan nilai arus dalam peranti pengukur ditentukan oleh perbezaan arus ini, dan jika rintangan sensor Rx dan perintang tambahan Rd adalah sama, tidak akan ada arus dalam peranti pengukur.

nasi. 4. Litar pensuisan sensor pembezaan

Apabila rintangan sensor berubah, arus yang berkadar dengan perubahan ini akan mengalir melalui peranti pengukur, dan fasa arus ini akan bergantung pada sifat perubahan dalam rintangan ini (naik atau berkurang). Hanya arus ulang alik digunakan untuk kuasa litar pembezaan, dan oleh itu adalah lebih sesuai untuk menggunakan penderia reaktif (induktif atau kapasitif) sebagai penderia.

Ia amat mudah untuk menggunakan litar pensuisan sedemikian apabila bekerja dengan penderia induktif atau kapasitif pembezaan. Apabila menggunakan sensor sedemikian, bukan sahaja magnitud pergerakan, sebagai contoh, teras feromagnetik (Rajah 5), tetapi juga arah pergerakan ini (tandanya) direkodkan, akibatnya fasa seli. arus yang melalui peranti pengukur , berubah.Ini meningkatkan lagi sensitiviti pengukuran.

nasi. 5. Gambar rajah sambungan penderia pembezaan induktif

Perlu diingatkan bahawa untuk meningkatkan ketepatan pengukuran, dalam beberapa kes jenis litar pengukur yang serupa digunakan, contohnya, litar pembezaan seimbang… Litar sedemikian termasuk sama ada kord berulang atau autotransformer ukuran khas dengan skala khas, dan proses pengukuran dengan litar sedemikian adalah serupa dengan pengukuran dengan litar jambatan seimbang.

Skim pampasan kemasukan penderia dianggap paling tepat daripada semua yang dibincangkan di atas. Operasinya adalah berdasarkan pampasan voltan keluaran atau EMF. sensor yang sama dengannya dari segi penurunan voltan dalam rheostat penyukat (rheochord). Hanya sumber DC digunakan untuk kuasa litar pampasan dan ia digunakan terutamanya dengan penderia penjana DC.

Mari kita lihat operasi litar ini menggunakan contoh menggunakan termokopel sebagai penderia (Rajah 6).

nasi. 6. Litar pampasan untuk menghidupkan penderia termoelektrik

Di bawah tindakan voltan U yang digunakan, arus mengalir melalui reostat pengukur, yang menyebabkan kejatuhan voltan U1 dalam bahagian reostat dari output kirinya ke motor. Dalam kes kesamaan voltan ini dan termokopel EMF — tidak akan ada arus melalui glucometer.

Sekiranya nilai penderia emf berubah, adalah perlu untuk mencapai ketiadaan arus ini sekali lagi menggunakan peluncur peluncur. Di sini, seperti dalam litar jambatan keseimbangan, nilai parameter yang diukur, dalam kes kami suhu (termokopel emf) ditentukan oleh skala wayar gelongsor, dan pergerakan motornya dijalankan, paling kerap, juga dengan bantuan motor elektrik khas.

Ketepatan tinggi litar pampasan adalah disebabkan oleh fakta bahawa semasa pengukuran, tenaga elektrik yang dihasilkan oleh sensor tidak digunakan, kerana arus dalam litar kemasukannya adalah sifar. Litar ini juga boleh digunakan dengan penderia parametrik, tetapi kemudian sumber DC tambahan diperlukan, yang digunakan dalam litar bekalan kuasa penderia parametrik.