Главная Об электрических измерениях. Достоинства и недостатки




Рис. 4.8


на нагрузку Рассмотрим зависимость напряжения на нагрузке от изменения сопротивления R преобразователя. Если сопротивление 7?н столь велико (7?н р)- что током в этом сопротивлении можно пренебречь по сравнению с током в сопротивлении R, то реостатный преобразователь работает в режиме холостого хода и напряжение на нагрузке

(4.54)

пропорционально сопротивлению/?.

Если реостатный преобразователь имеет пропорциональную функцию преобразования R = (R /1)х, то напряжение пропорционально пере-

мещению движка

С/„ = (U/l)x.

(4.55)



Для анализа цепи, в которой сопротивление нагрузки Д„ соизмеримо с номинальным сопротивлением преобразователя Rp, используем теорему об активном двухполюснике. Для определения тока в некотором сопротивлении i?„ исследуемую цепь можно представить в качестве активного двухполюсника, имеющего внутреннее сопротивление i?,-и напряжение холостого хода (рис. 4.9, . К зажимам двухполюсника подключено сопротивление Д„. Напряжение на нагрузке

При зтом напряжение определяется выражением (4.54), а напряжение на нагрузке

и = UR/[R(l + R,/RJ]. . (4.57) Из рис. 4.9, а следует

R. R(R- R)I[R + (Др - R)] =R{R (4-58)

Подставив (4.58) в (4.57), получим

С/„ = Ш/(7?р[1 + i?(i?p - i?)/(i?pi?„)]) =

= Upl[l + ф(1 - т, (4.59)

где (3 = R/R - относительное изменение сопротивления преобразователя; a = Rp /R - коэффициент нагрузки.

Зависимость от /3 для различных а приведена на рис. 4.10. Если а столь мало, что а/3 1 (режим холостого хода), то изменяется пропорционально /3. При увеличении коэффициента нагрузки а зависимость становится нелинейной, причем нелинейность возрастает с увеличением а.

Если в качестве номинальной функции преобразования принять зависимость (4.54), представленную прямой / на рис. 4.11, а, то абсолютная погрещность вследствие нелинейности

AU= и„ - и

(4.60)

Поскольку С/х = ри и максимальное напряжение на нагрузке равно и, то приведенная погрещность


1 Jb




(4.61)

При а < 0,1 погрешность максимальна при /3 = 2/3. В зтом случае 0,15а. • (4.62)

Для уменьшения погрешности следует уменьшать а, т.е. увеличивать Rn. Однако практически значения сопротивления нагрузки часто невелики. В зтом случае для уменьшения .погрешности можно более рационально выбрать номинальную функцию преобразования. Пусть действительной функцией преобразования галяется кривая 2, В качестве номинальной функции преобразования более целесообразно принять прямую 3. При зтом, как видно из графика, на интервалах О - а, а - Ь, b - с погрешность значительно уменьшена. Уменьшена она и на интервале с - d, хотя остается довольно большой. Для того чтобы погрешность всюду была малой, диапазон изменения сопротивления преобразователя следует ограничить значением i?p, а добавочное сопротивление /?д = = Rp - Rp выполнить на отдельном резисторе и включить его последовательно с преобразователем (рис. 4.11, б).

Погрешность реостатного преобразователя. С изменением температуры изменяется сопротивление преобразователя. В основном это обусловливается температурным изменением удельного сопротивления провода. Сопротивление преобразователя определяется известной формулой

i?j = i?o(l + at).

(4.63)



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 [41] 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114


0.0102