Опис лабораторної установки для дослідження роботи вимірювального перетворювача нахилу.

Будова лабораторної установки для дослідження роботи вимірювального перетворювача нахилу зображено на рис. 2.8

На даній лабораторній роботі досліджується одноосьо­вий електролітичний вимірювальний перетворювач перемі­щення зовнішній вигляд якого зображений на рис. 2.9.

Рисунок 2.6 – Типова компоновка конструкції для двоосьового давача кута нахилу

Рисунок 2.7 – Зовнішній вигляд і конструкція двохосьових перетворювачів нахилу (зліва) двоосьовий інклінометр Spectrotilt II (справа)

1– вимірювальний перетворювач нахилу; 2–механічний кутомір;

3–кабель живлення; 4–сигнальний кабель; 5–рухома опора;

6–механізм переміщення

Рисунок 2.8 – Будова лабораторної установки для дослідження роботи вимірювального перетворювача нахилу

Вимірювальний перетворювач нахилу (рис. 2.9) склада­ється з циліндричної ємності, заповненої на 2/3 електропро­відною рідиною, в яку занурені вимірювальні електроди.

Під час встановлення вимірювального перетворювача на горизонтальні електричні опори (лівий-центральний електрод R1; правий-центральний електрод R2) рівні між собою R =R2.

Схема електрична принципова лабораторної установки зображена на рис. 2.10.

Виходячи з наведеного вище в електролітичних вимірю­вальних перетворювачах переміщення кутове переміщення перетворювача трансформується в зміну електричних опорів між електродами. Дану зміну електричного опору необхідно вимірювати.

Рисунок 2.9 – Зовнішній вигляд лабораторного одноосьового електролітичного вимірювального перетворювача нахилу

R1 і R2 – електричний опір між вимірювальними електродами перетворювача; R3 і R4 – постійні резистори моста;

PV1­–цифровий вольтметр змінного струму

Рисунок 2.10 – Схема електрична принципова лабораторної установки для дослідження роботи вимірювального перетворювача нахилу

Для точного вимірювання електричного опору з висо­кою чут­ливістю використовуються вимірювальні мости постійного і змінного струму. В лабораторній установці, схе­ма електрична принципова якої зображена на рис 2.10 засто­совано для ви­мірювання зміни між електродних опорів елек­тролітичного перетворювача нахилу одинарний вимірюваль­ний міст Уітсо­на змінного струму. Даний міст Уітсона скла­дається з між­електродних опорів R1 і R2 (оскільки перетво­рювач налилу заповнений рідиною з високою провідністю то міжелек­трод­ними ємностями нехтують через їх невелике значення) і висо­коточних постійних резисторів R3 і R4, при чому R3=R4 . Живлення вимірювального моста здійснюється за допомогою звукового генератора, живлення змінним стру­мом необхідне для того, щоб позбутися небажаних ефектів, які пов’язані з поляризацією вимірювальних електродів в рідині під дією постійного струму. Таким чином, R1, R3 і R2, R4 формують подільники напруги. Умовою збалансованості вимірюваль­но­го моста Уітсона, коли напруга між точками 1 і 3 (рис. 2.10) є нульовою, буде:

. (2.1)

Враховуючи, що R3=R4 тоді зрівноваження вимірюваль­ного моста досягається під час рівності міжелектродних опо­рів R1=R2. Така ситуація досягається тоді коли електро­літичний вимірювальний перетворювач нахилу встановлений на горизонт. Коли, вісь вимірювального перетворювача нахи­лу буде не перпендикулярна до горизонту (перетворювач від­хиляється на певний кут) тоді рівновага вимірювального моста Уітсона порушується, змінюються значення міжелек­тродних опорів ( ), через різне занурення у рідину пра­вого і лівого електродів. Між точками 1 і 3 (вимірювальна діагональ моста) буде виникати напруга відмінна від нуля пропорційна куту нахилу вимірювального перетворювача, яка буде складати:

, (2.2)

де - напруга у вимірювальній діагоналі моста,

- напруга на виході звукового генератора.