Статья объясняет назначение и принцип работы нормирующих преобразователей, которые преобразуют сигналы первичных датчиков в унифицированный постоянный ток. На примерах моделей ПТ-ТП-68 и ПТ-ТС-68 показано устройство и работа автокомпенсационных схем.
- Нормирующий преобразователь обрабатывает сигнал первичного преобразователя, например термометра сопротивления или термоэлектрического термометра.
- Преобразователь ПТ-ТП-68 получает из термоЭДС E постоянный выходной ток 5 мА при нагрузке 2,5 кОм.
- В схеме ПТ-ТП-68 используются корректирующий мост, усилитель с токовым выходом, усилитель и резистор обратной связи.
- Преобразователь ПТ-ТС-68 линейно преобразует сопротивление чувствительного элемента в ток от 0 до 5 мА.
- В ПТ-ТС-68 измерительный мост работает в неравновесном режиме, питается от стабилизированного источника, термометр подключён по трёхпроводной схеме.
- Для приборов с выходом переменного тока применяют нормирующие блоки, но дополнительные преобразования снижают надёжность и повышают погрешность, что критично для АЭС и ТЭС.
- нормирующий преобразователь
- термоЭДС
- термометр сопротивления
- термоэлектрический термометр
- ПТ-ТП-68
- ПТ-ТС-68
- корректирующий мост
- усилитель с токовым выходом
Кому полезно: Инженерам АСУ ТП, занимающимся измерениями и преобразованием сигналов датчиков.
- Статья Нормирующий преобразователь НПТ-5 для термосопротивлений с разъемом DIN 43650
- Статья Правильный выбор: термометр сопротивления или термопара
- Статья Термопреобразователь, термометр сопротивления, датчик температуры ТСМ (50М, 100М), ТСП (50П, 100П).
Первоисточник: electricalschool.info
Выжимка составлена редакцией сайта с помощью ИИ по тексту статьи.
С целью первоочередной обработки сигнала с выхода первичного преобразователя, такого как термометр сопротивления, термоэлектрический термометр или измерительный прибор, выдающий сигнал переменного тока (как например манометр), — применяют нормирующий преобразователь. Его называют также измерительным или промежуточным преобразователем.
Нормирующий преобразователь позволяет получить удобоваримый сигнал постоянного тока из имеющегося первичного сигнала (например таким первичным сигналом может выступать термоЭДС E или величина сопротивления Rt).
Для примера давайте рассмотрим, как работает измерительный преобразователь типа ПТ-ТП-68, предназначенный для обработки сигнала от термоэлектрического термометра.
На приведенном рисунке изображена упрощенная схема данного преобразователя, который позволяет из термоЭДС E термометра получить постоянный Iвых в пределах 5 мА через сопротивление нагрузки Rн, номиналом 2,5 кОм. В схеме присутствуют: корректирующий мост МК, усилитель с токовым выходом, усилитель обратной связи и резистор обратной связи. Три резистора корректирующего моста изготовлены из манганина (особого металла с низким температурным коэффициентом электрического сопротивления), а четвертый резистор — из меди, его и располагают ближе всего к выводам термометра сопротивления. Преобразователь работает по статической автокомпенсационной схеме: напряжение с термометра сопротивления складывается с напряжением с вершин моста (корректируется таким образом), затем сравнивается с напряжением обратной связи Uос. Получаемый нескомпенсированный сигнал усиливается при помощи усилителя с токовым выходом. Подаваемый во внешнюю цепь резистора нагрузки, выходной ток через делитель (не показан на схеме) поступает на усилитель обратной связи устройства обратной связи (состоящего из усилителя обратной связи и резистора ОС). Токи входа и выхода усилителя обратной связи (УОС) между собой пропорциональны kос. В итоге, сигнал обратной связи на резисторе ОС создается током обратной связи с влиянием коэффициента передачи усилителя обратной связи.
Теперь рассмотрим пример нормирующего преобразователя, предназначенного для работы с термометром сопротивления. На приведенном рисунке изображена упрощенная схема нормирующего преобразователя модели ПТ-ТС-68, позволяющего получить унифицированный сигнал в форме тока в диапазоне от 0 до 5 мА путем линейного преобразования значения величины сопротивления чувствительного элемента. Преобразователь работает по статической автокомпенсационной схеме. Он включает в себя: измерительный мост, усилитель с токовым выходом и устройство отрицательной обратной связи (состоящее из усилителя обратной связи и резистора ОС). МИ — измерительный мост работает здесь в неравновесном режиме, он преобразует изменение сопротивления термометра в постоянное напряжение, которое снимается с вершин моста и подается на усилитель с токовым выходом. Три балластных резистора моста изготовлены из манганина (малый ТКС). Мост получает питание от стабилизированного источника питания. Сам термометр присоединен к измерительному мосту по трехпроводной схеме.
Для автоматизации технологических процессов, прием информации об измерении удобнее осуществлять на постоянном токе, особенно если дальнейшая обработка осуществляется информационно-вычислительными машинами. По этой причине, для приборов с выходом переменного тока применяют нормирующие блоки, преобразующие переменный ток в удобный для обработки сигнал постоянного тока.
Так измерительные приборы с выходом переменного тока могут работать с измерительными блоками и измерительными устройствами со входами для постоянного тока. Но дополнительные нормирующие блоки приводят к росту погрешностей и снижению надежности, особенно это критично для АЭС и ТЭС, поэтому на этапе создания автоматизированных систем для столь важных отраслей необходимо сразу применять устройства с выходом, не требующим лишних преобразований.
Источник: http://electricalschool.info/spravochnik/izmeren/1908-normirujushhie-preobrazovateli.html
🔗 Нормирующие преобразователи — назначение, устройство и принцип действия
