5Лекция №5 Вторичные приборы

Любой технологический процесс требует контроля, а в случае необходимости и регистрации основных своих параметров. Для этого в системы автоматики включаются вторичные приборы, работающие в комплекте с датчиками. Вторичные приборы измеряют выходной сигнал датчиков.

К вторичным приборам относятся:

1. милливольтметры

2. миллиамперметры

3. автоматические уравновешенные мосты и т.п.

Вторичные приборы делятся на:

1. не балансные

2. балансные

Небалансные приборы непосредственно измеряют выходной сигнал датчика Контролируемый параметр Xi (рис 5.1).

Рисунок 5‑11

Д- датчики; В - вторичный прибор например, милливольтметр с термопарой.

Балансные вторичные приборы - более точные системы измере­ния.

Они построены на принципе балансирования (уравновешения) выходной величины датчика равной ей величиной (рис 5.2).

• Д - датчик;

• УС-устройство сравнения;

• У - усилитель;

• РУ - регистрирующее устройство;

• БО - балансирующий орган.

Рисунок 5‑12

Такой прибор - компенсатор является самостоятельной системой автоматического управления, поэтому эта измерительная система обладает рядом преимуществ перед не балансной. В ней отсутствуют погрешности, вызванные колебаниями напряжения питания, нестабильностью усиления усилителя и др.

По виду балансируемой величины вторичные приборы делятся на:

1. Автоматические потенциометры;

2. Автоматические самобалансирующиеся мосты.

Первые балансируют выходное напряжение датчика. Вторые уравновешивают выходное сопротивление датчика.

Рисунок 5‑13

• Д- датчик сопротивления (термосопротивление, тензодатчик);

• У - усилитель переменного напряжения.

Функциональная схема автоматического моста непрерывного балансирования.

Рисунок 5‑14

• Д - термопара;

• М - модулятор.

Функциональная схема электронного автоматического потенциометра.

Автоматические электронные потенциометры обладают высоким быстродействием и точностью, которая обусловлена тем, что прибор является астатической системой автоматического управления.

5.1Усилительные устройства.

Усилительные устройства служат для усиления сигнала рассогласования по мощности или напряжения до величины необходимой для управления исполнительными устройствами.

]

5.2Требования к усилителям:

1. минимальная постоянная времени T=RC;

2. линейность амплитудной характеристики;

3. малая зона нечувствительности.

Если для управления исполнительным устройством необходим сигнал переменного тока, а измерительное устройство работает на постоянном токе, то усилительное устройство включается модулятор.

5.2.1Полупроводниковые усилители.

Полупроводниковые усилители перспективны в мало мощных системах. (рис 5.5).

Особенности:

1. малые габариты и масса;

2. хорошая экономичность;

3. большая надежность;

4. малая постоянная времени.

Недостаток: температурная нестабильность параметров.

Рисунок 5‑15

5.2.2 Тиристорные усилители.

Тиристор - управляемый полупроводниковый вентиль, имеющий четырехслойную структуру (p-n-p-n) . Тиристоры пропускают ток в прямом направлении при подаче на него управляющего напряжения и не пропускают ни в прямом, не в обратном направлении при отсутствии управляющего сигнала.

Тиристорный преобразователь используют в качестве усилителя мощности. (рис 5.6).

Рисунок 5‑16

Изменяя фазу регулирования, изменяют мощность на нагрузке.