Электрические системы передачи измерительной информации
В этой системе используется постоянный ток, что увеличивает ее помехоустойчивость, так как позволяет исключить влияние индуктивности и емкости линий связи на сигнал измерительной информации и увеличивает протяженность канала связи до 5—20 км.
Источниками информации могут служить ПИП всех рассмотренных нами типов с преобразователями «сила ¾ ток» либо «перемещение ¾ ток».
ПИП с преобразователями «сила ¾ ток»
В основу работы ПИП, оснащенных преобразователями «сила — ток», положен принцип силовой компенсации.ПИП включает чувствительный элемент и преобразователь «сила — ток»
.
Измеряемая величина П (параметр)преобразуется чувствительным элементом
в усилие
. Это усилие через рычаг 2 уравновешивается усилием обратной связи
, развиваемым магнитоэлектрическимпреобразовательным элементом (МЭП), который состоит из стержневого постоянного магнита NS с П-образным магнитопроводом3. В зазоре между постоянным магнитом NSи магнитопроводом расположена круглая рамка 4, жестко закрепленная на рычаге 2. Обмотка рамки соединена с выходом электронного усилителя 7. Вход электронного усилителя соединен со вторичными обмотками
и
индикатора перемещения 6 рычага 2. Индикатор перемещения выполнен в виде дифференциально-трансформаторного преобразователя, на первичную обмотку
которого подается питание с электронного усилителя.
При изменении значения Правновесие рычажной системы нарушается, что приводит к перемещению рычага и укрепленного на нем сердечника 5 из магнитомягкого материала. Перемещение сердечника преобразуется индикатором перемещения 6 в электрический сигнал , который поступает на вход электронного усилителя 7. Последний усиливает и преобразует
в ток
, подаваемый в линию связи и на вход элемента обратной связи — магнитоэлектрического преобразовательного элемента. При протекании тока
по катушке 4 магнитоэлектрического преобразовательного элемента формируется сила
:
,
где магнитная индукция;
средняя длина витка катушки;
число витков катушки.
Перемещение рычага 2 под действием сил и
происходит до тех пор, пока не наступит состояние равновесия:
.
В состоянии равновесия выходной сигнал преобразователя «сила — ток» связан с силой Rxзависимостью
.
Уравнение представляет собой статическую характеристику преобразователя «сила — ток».
59.Дифференциально ¾ трансформаторный измерительный преобразователь (ДТ)
ДТ состоит из диэлектрического каркаса, на котором размещена катушка первичной обмотки из двух секций (I и II), включенных согласно (последовательно), и двух секций вторичной обмотки (III и IV), включенных встречно. Внутри канала катушки ¾ подвижный сердечник из магнитомягкого материала, связанный с ПИП. Вторичная обмотка нагружена на делитель
для установления пределов измерения. Формирование выходного сигнала ДТП осуществляется следующим образом. При протекании по первичной обмотке тока
возникают магнитные потоки, пронизывающие обе секции вторичной обмотки и индуцирующие в них ЭДС
. Значения этих ЭДС связаны с взаимными индуктивностями
между первичной обмоткой и каждой катушкой вторичной обмотки следующими соотношениями:
,
где частота
.
При встречном включении величина ЭДС на вторичной обмотке равна :
.
где взаимная индуктивность между первичной и вторичной обмоткой.
В зависимости от перемещения сердечника величина взаимной индуктивности определяется как:
.
Статическая характеристика описывается уравнением:
.
В системе ГСП выполняются ДТП с ходом сердечника мм. При этом выходной сигнал колеблется в пределах
В. Класс точности
.