Термоелектричні датчики - термометри

Принцип дії мілівольтметра, (рис.1) грунтується на взаємодії двох магнітних полів: постійного магнітного поля приладу N-S та магнітного поля рамки, по якій проходить струм від термоперетворювача. Мілівольтметр

Саме так працюють термоелектричні датчики (термометри). Сила струму залежить від температури вимірювання. Чим більша температура в об'єкті, тим більша ТЕРС, а відповідно більший струм.

Сила F, яка діє на рамку, направлена перпендикулярно до напрямку струму та магнітного потоку, пропорційна довжині активних провідників (l), силі струму (I), магнітній індукції (В) та синусу кута між напрямком струму і магнітного поля: F= nIІВ . sin(IB). Сили F діють на рамку перпендикулярно до довжини провідника (І) і магнітного поля (В) по дотичній до кола з діаметром (d) рамок. Рисунок 1 - Мілівольтметр

Виходячи з цього обертовий момент (М_об), який діє на рамку, дорівнює: М_об = F d = n . I . І . В . d. Одночасно з обертовим моментом на рамку (1) діє зрівноважувальний механічний момент (М_мех) берилієвих розтяжок (2), якими жорстко закріплена рамка у магнітному полі. Механічний момент утворюється за рахунок скручування розтяжок і пропорційний куту обертання φ та питому протидіючому моменту W.

За наявності такого протидіючого моменту рамка повертається до повного зрівноваження моментів: M_об= M_мex= F . d = n . І . І . В . d= φ .W, φ = nBdI/W=KI де К - чутливість вимірювального механізму до струму. Таким чином, кут обертання пропорційний чутливості вимірювального механізму і струму, який проходить по рамці. До рамки мілівольтметра жорстко прикріплена алюмінієва стрілка (3), яка врівноважена вагами (5).

По положенню стрілки на шкалі визначається значення вимірюваної величини. У основу роботи автоматичного потенціометра (рис.2) покладено компенсаційний метод, суть якого полягає в тому, що вимірювана ТЕРС термоперетворювача ЕТП компенсується напругою вимірювальної діагоналі а в мостової схеми потенціометра.

Сигнали від ТЕРС термоперетворювача ЕТП та вимірювальної діагоналі U_aв включені послідовно і зустрічно. Якщо U_aв≠E_тп, то на вхід ЕП подається різницевий сигнал, який підсилюється підсилювачем, а на обмотку управління реверсивного двигуна РД подається напруга з частотою 50 Гц.

Реверсивний двигун через редуктор переміщує повзунок по реохорду, компенсуючи таким чином ТЕРС термоперетворювача до повного зникнення сигналу небалансу (∆F-0). РД при цьому зупиниться, а стрілка по шкалі приладу покаже значення вимірюваної температури. Рисунок 2 - Схема автоматичного потенціометра

Для автоматичного введення поправки, на температуру вільних кінців термоперетворювача в мостову схему потенціометра включено мідний резистор R_M. Всі інші резистори схеми - манганінові. Потенціал точки "а" відповідає потенціалу робочого кінця ТП, а потенціал точки "в" - потенціалу його вільних кінців.

Промисловістю випускаються мілівольтметри типів: Ш-69003, Ш-69004, Ш-4500, Ш-4540, Ш-4541, МВУ6-41, Ш-4540, Ш-4541, М 1730, М 1530, а також автоматичні потенціометри, як показуючі КПП і КВП, так і самопишучі КСП-1, КСІІ-2, КСІІ-4, ДИСК-250, РП-160 тощо.

Класи точності мілівольтметрів 1,0; 1,5; 2; 2,5; а автоматичних потенціометрів 0,25; 0,5; 1,0. Створити власний блог.