SU116949A1 - Балансное токовое устройство дл измерени сопротивлений или других электрических величи - Google Patents

Description

Предлагае1мое балансное токовое устройство предназначаетс  дл  измерени  сопротивлени  и других электрических величин, а также температуры (косвенным путем ) и относитс  к известному типу устройств того же назначени , состо щих из питаемого переменным током моста активных сопротивлений, в одно из плеч которого включаетс  измер емое сопротивление, в другое - термосопротивление, подогреваемое нагревателем , включенным в цепь выхода моста через силитель и осуществл ющим отрицательную обратную св зь, обеспечивающую автоматическое самобалансирование моста.

Особенностью предлагаемого устройства  вл етс  включение усилител , выпр мител , нагревател  термосопротивлени  и измерительного прибора в общую последовательную цепь измерени , подключенную к выходу моста.

Этим обеспечиваетс  упрощени  схемы токового балансного устройства , достигаемое использованием одного общего выпр мител  в измерительной цепи и в цепи обратной св зи, и возможность применени  в диагонали моста измерительного прибора пониженной чувствительности.

На чертеже представлена принципиальна  схема предлагаемого устройства , представл ющего собой мост из активных сопротивлений R, RI, Кз, R4- Сопротивление Ri представл ет собой чувствительный элемент подогревного термосопротивлени , в качестве которого использована тонка  проволока из материала с большим температурным коэффициентом сопротивлени , подогреваема  током, протекающим по другому проводнику с большим удельным сопротивлением - нагревателю г„.

В случае измерени  сопротивлени  мост питаетс  от вспомогательного источника переменного тока (напр жени ) промышленной или высокой частоты. Величины сопротивлений Rs и следует установить таким образом, чтобы падение напр жени  на измер емом сопротивлении Rz было заведомо больше падени  напр жени  на сопротивлении сравнени . Возникающее в диагонали моста напр жение разбаланса подает№ 116949- 2 -

с  на вход усилител  У переменного тока. Напр жение, снимаемое с выхода усилител  У детектируетс . Дл  выделени  посто нной составл ющей в .пульсирующем токе, полученном на выходе выпр мител  В, и дл  предохранени  системы от автоколебаний служат конденсатор С и индуктивность L. Посто нна  слагающа  выпр мленного тока протекает по цепи измерени  через измерительный прибор И и нагреватель г термосопротивлени  - чувствительного элемента Ri.

В результате подогрева чувствительного элемента его сопротивление увеличиваетс  до тех пор, пока падение напр жени  на измер емом сопротивлении 2 не будет в основном скомпенсировано падением напр жени  на чувствительном элементе. Величина разности этих напр жений может быть сделана достаточно малой путем увеличени  коэффициента усилени  усилител  У.

Величина вспомогательного тока, питающего мост, не вызывает значительного дополнительного пагрева чувствительного элемента, поскольку в этом случае возрастает его сопротивление и дл  равновеси  моста требуетс  другое значение линейного тока.

При равновесии моста каждому значению измер емой величины отвечает определепное значение тока в цепи измерени .

При использовании предлагаемого устройства дл  измерени  температуры достаточно в одно из плеч моста (АВ или СД) включить термометр сопротивлени , либо, если речь идет об измерении низких темоеоатур , использовать в качестве термометра сопротивлени  непосредственно чувствительный элемент - термосопротивление R, поместив в остальные плечи моста известные линейные сопротивлени . В результате, величина линейного тока будет служить мерой измер емой температуры.

Дл  измерени  величины переменного тока (напр жени ) промышленной или высокой частоты в плечо АВ вместо неизвестного линейного сопротивлени  Rz следует включить нелинейное термосопротивление (например , лампу накаливани ). Если нелинейное сопротивление имеет отрицательный температурный коэффициент (например, термистор), то его следует поместить в смежное плечо.

В результате, ток в цепи измерени  будет зависеть от величины нелинейного сопротивлени , т. е. от величины переменного тока, питающего мост. Как известно, измерение мощности при помощи болометров (термосопротивлени  с косвенным подогревом) основано на изменении сопротивлени  чувствительных элементов болометров в результате воздействи  тока, протекающего по их подогревател м. Выходным параметром болометрического преобразовател  мощности, пропорциональным величине измер емой мощности,  вл етс  разность сопротивлений чувствительных элементов двух болометров.

Если чувствительный элемент одного болометра поместить в плечо ВС, то балансное телеизмерительное устройство будет реагировать на разность сопротивлений этих элементов, т. е. на величину изл1ер емой мощности.

Сопротивление Кг, включенное в плечо АВ последовательно с одним из указанных чувствительных элементов, служит в данном случае дл  регулировани  начального значени  линейного тока, т. е. дл  установки желаемого значени  тока в цепи при величине измер емой мощности, равной нулю (при условии, что сопротивлени  обоих чувствительных элементов равны).

Следует отметить, что при измерении сопротивлени  тока (напр жени ) и мощности переменного тока дл  компенсации вли ни  окружающей температуры сопротивлепие RZ или должно быть выполнено из материала, имеющего такой же температурпый коэффициент сопротивлени , как и (Сопротивление Ri