A A A

Automatyczne kompensatory i mostki

Kompensacyjna metoda pomiaru napięcia polega na wytworzeniu w przyrządzie pomiarowym takiego napięcia UK, które równe jest napięciu mierzonemu Ux. Na rys. 20 i 21 pokazane są dwa podstawowe układy, którymi można dokonywać pomiaru kompensacyjnego. W pierwszym z nich, zwanym układem Lindeck-Rothe'a, napięcie Uk na stałym oporniku RN nastawia się za pomocą oporu regulowanego Rr w obwodzie pomocniczego ogniwa Ep w ten sposób, aby przez galwanometr G, porównujący napięcie UX i UK, nie płynął prąd. Wynik pomiaru odczytywany jest na amperomierzu A, ponieważ w momencie równowagi. Dokładność tej metody zależy od dokładności amperomierza A, opornika wzorcowego RN i ew. czułości galwanometru.

Rys. 21 przedstawia układ Poggendorffa, w którym wykonanie pomiaru dzieli się na dwa etapy:

a) nastawienie określonej wartości prądu w obwodzie ogniwa Ep za pomocą opornika RR, przez porównanie spadku napięcia na oporze RN z napięciem UN ogniwa wzorcowego (normalnego) EN; klucz przerzutowy K jest wówczas w pozycji I,

b) po przełączeniu klucza w pozycji II nastawia się takie napięcie Uk za pomocą ślizgu S na potencjometrze RS, aby prąd płynący przez galwanometr G był równy zeru. Położenie ślizgu S na potencjometrze RS umożliwia określenie wartości napięcia UK i tym samym Ux.

Dokładność metody Poggendorffa zależy głównie od dokładności wykonania oporów KN i RS, która wynosi ok. 0,02%, ponieważ dokładność zwykle stosowanego kadmowego ogniwa wzorcowego (1,01830 V przy 20°C) jest wielokrotnie wyższa.

Metoda Lindeck-Rothe'a znalazła głównie zastosowanie w konstrukcji przetworników przetwarzających napięcia np. z termo- elementów na prąd o mocy dostatecznie dużej do uruchomienia urządzenia regulującego. W konstrukcji automatycznych przemysłowych kompensatorów, do dokładnego pomiaru i rejestracji napięć lub prądów wykorzystuje się prawie wyłącznie metodą Poggendorffa.

Schemat ideowy automatycznego elektronowego kompensatora przedstawiono na rys. 22. Kompensator ten nie zawiera wychyłowego miernika elektromechanicznego i jest przez to odporny na wstrząsy i przystosowany do warunków ruchowych w przemyśle. Potencjometr Rs z rys. 21 jest tu zastąpiony układem mostkowym, w którego przekątnej powstaje napięcie Uk. Rozwiązanie to umożliwia pomiar napięcia Ux, jeżeli nawet zmienia się ono od ujemnych do dodatnich wartości. W miejsce galwanometru G zastosowano elektronowy wzmacniacz, na wejściu którego znajduje się przetwornik stykowy, wibracyjny, zamieniający stałe napięcie nierównowagi układu na napięcie zmienne, dogodniejsze do wzmacniania. Różnica napięcia Ux i Uk jest tak dalece wzmocniona, że wystarcza do uruchomienia silniczka M, który przesuwając ślizg na drutowym potencjometrze doprowadza do zaniku tej różnicy. Położenie ślizgu umożliwia i w tym przypadku określenia wartości napięcia Ux.

Silnik wykonawczy M dysponuje dostatecznie dużym momentem, aby przesunąć pisak reje- Rys. 22. Kompensator elektronowy stratora po taśmie wykresowej o znacznej szerokości, dając czytelny i dokładny zapis przebiegu mierzonego napięcia. Przemysłowe kompensatory są wykonywane również jako mierniki z po- dzielnią tarczową; mogą być one wyposażone w urządzenia do zasilania miernika wtórnego, styki sygnalizacyjne oraz przystawki regulacyjne pneumatyczne.

Nastawienie prądu w obwodzie źródła napięcia zasilania (na rysunku pokazany jest sieciowy stabilizowany zasilacz, stosuje się również suche baterie 1,5 V o dużej pojemności) następuje przez ręczne lub automatyczne okresowe przełączanie układu w ten sposób, aby różnica napięcia EN-I-RN była załączona na wejście wzmacniacza. Przełączeniu temu towarzyszy mechaniczne sprzęgnięcie silnika M ze ślizgiem na oporniku Rr. Operacja przełączenia polega zwykle na naciśnięciu odpowiedniego przycisku. Szybkość posuwu taśmy wykresowej: od 20 do 36 000 mm/h, przy czym szereg kompensatorów ma przekładnie umożliwiające łatwą zmianę szybkości posuwu taśmy.