Автоматический компенсатор для измерения температуры

В промышленности используются компенсаторы для измерения температуры, когда в качестве датчика используется термопара.

Типовая структура автоматического компенсатора содержит: источник противоЭДС, сигнал которого вычитается из ЭДС термопары, то есть при определенных структурах нет необходимости даже в источнике опорного напряжения.

Рис2.

ST – входное сопротивление ∞,

УПТ (усилитель постоянного тока- роль ФНЧ),

УМ-усилитель мощности.

В статическом режиме входное ЭДС равно напряжению компенсации. Значение компенсационного. напряжения можно вычислить как: Uk=l∙β1 ∙β2;

, где l-активная длина, L- длина реохорда.

В итоге перемещение указателя / Типовые классы 0.01;0.1;0.15;0.25;1

Для того чтобы попасть в заданную точность требуется обеспечить несколько условий

1) сопротивление реохорда и соответственно участка с которого снимается Uk должны быть высокостабильными;

2) должен быть высокостабилен ток компенсации (обычно при помощи термокомпенсационных транзисторных схем);

3) температура измеряемая и температура ХС, и их разность в процессе измерения должны быть постоянными, если меняется температура ХС то невозможно определить температуру ГС;

4) коэффициент передачи входного устройства постоянен.

Рис. 3

В установившемся режиме если входная ЭДС равна 0, движок потенциометра находится в крайнем левом положении т.А. Компенсирующее напряжение равно разности падений напряжений на резисторах R1,R2 и тоже равно 0. При увеличении разности температур (отдельно ХС и ГС) возникает термоЭДС которая прикладывается в рассечку выходной диагонали моста. Эта ЭДС прикладывается ко входу усилителя, усиленный сигнал управляет вращением двигателя который перемещает ползунок потенциометра Rpk до тех пор пока дополнительное падение напряжения на участке реохорда от т.A до ползунка не компенсирует развиваемую термопарой ТП1 ЭДС. Мост при этом балансируется, двигатель останавливается и можно производить отсчет по шкале прибора. Последовательно с ТП1 включается ТП2 горячий спай которого располагают непосредственно на резисторе R2. Резистор R2 выполняют достаточно массивным, для хорошей тепловой инерции. Фактически R2 это холодный спай ТП1. Поэтому ТП2 выступает в качестве компенсирующей термопары, которая отрабатывает изменение температуры холодного спая. Rш для расширения пределов измерения. Прибор КСП3 достаточно инерционен.