Принцип действия и устройство электронного потенциометра

Электронные автоматические потенциометры предназначены для измерения, записи, регулирования (при наличии регулирующего устройства) температуры и других величин, измерение значения которых может быть преобразовано в изменение напряжения постоянного тока. Потенциометры работают в комплекте с одной или несколькими термопарами стандартных градуировок или с одним или несколькими датчиками ЭДС или напряжения постоянного тока, или телескопом радиационного пирометра. Многоточечные приборы рассчитаны на работу с датчиками одной градуировки.

В основу работ электронных потенциометров положен компенсационный метод измерения ЭДС. Он основан на компенсации (уравновешивании) измеряемой ТЭДС термопары известным падением напряжения на сопротивле­нии. Значение компенсирующего напряжения определяет величину измеряемой термопары, а следовательно, и температуру. Шкалы автоматических потенциометров градуируют в градусах стоградусной шкалы.

Термопара или датчик напряжения постоянного тока включены после­довательного с электронным усилителем (ЭУ) в одну из диагоналей из­мерительного моста. В другую диагональ включен источник стабилизированного питания (ИПС), обеспечивающий постоянство рабочего тока в измерительной схеме.

При измерении сигнала, поступающего в прибор от датчика, на входе усилителя возникает напряжение разбаланса постоянного тока и усиливается для приведения в действие реверсивного двигателя (РД), выходной вал которого вращается в ту или иную сторону до тех пор, пока существует напряжение разбаланса. Вращение выходного вала реверсивного двигателя с помощью механической передачи (шкив и трос) преобразуется в прямолинейное движение каретки, на которой закреплены контакт R1, указатель и записывающее устройство. В момент равновесия измерительной схемы положение указателя определяет значение измеряемого параметра, которое также записывается на движущейся диаграммной ленте. Запись измеряемого параметра в одноточечных приборах - непрерывная, в многоточечных — цикличная. Резистор R9 помещен в непосредственной близости от свободных кон­цов компенсационных приводов, соединяющих термопары с прибором.

При изменении температуры окружающего прибор воздуха происходит изменение температуры свободных концов, а следовательно, и сопротивления резистора R9. Появляющееся дополнительное падение напряжения на резисторе R9 компенсирует изменение ЭДС, вызванное изменением температуры свободных концов термопары, в результате чего показания прибора практически остаются без изменения.

Рис.15 — Схема включения автоматического потенциометра в цепь термопары

Рис.16 — Электрическая принципиальная схема потенциометра

R₁ — реохорд;

R₂ — резистор шунта;

R₅ — резистор для задания верхнего предела измерений;

R₃ — резистор для задания начала шкалы;

R₄, R₆ — подгоночные резисторы;

R₈, R₁₁ — резисторы для ограничения и регулировки рабочего тока источника питания.

R₇ — балластный резистор;

R₁₀ — резистор для контроля рабочего тока;

R₉ — вспомогательный резистор, выполненный из меди для потенциометров, с компенсацией ТЭДС концов термопары.