Методичні поради до виконання завдання 3
Вибираємо параметри схеми за умови отримання рівноплічного моста і повної компенсації його реактивних опорів:
xc=xL=rн; r1=r2 =2 rн,
де xL= wL — індуктивний опір дроселя;
rн , r1, r2 — опір навантаження і плечей моста;
хc — ємнісний опір давача.
Тоді:
кОм, де
Co— початкова ємність давача становить:
пФ.
Приймаємо rн=20 кOм; r1 = r2 = r = 2rн = 40 кOм номінальною потужністю в 1 Bт. Фактична потужність дорівнює:
Вт.
Індуктивність дроселя дорівнює:
Гн.
Визначаємо залежність вихідної напруги давача від величини повітряного зазору двотактного конденсатора, тобто від переміщення х середньої пластини. При цьому ємність верхнього проміжку обчислюється за формулою : , а нижнього: .
Напруга на виході в режимі холостого ходу (rн =¥) становить:
, або .
З урахуванням виразів для СВ і СН одержимо , тобто статична характеристика при rн =¥ лінійна на всьому діапазоні зміни х від -d0 до +d0 .
Залежність струму при навантаженні rн від переміщення х описується виразом:
,
де Zb— внутрішній опір схеми, що дорівнює:
.
Тоді .
При d0=2 мм; хС=rн=r/2 та xL=20 кOм струм обчислюється так:
, A .
Чутливість давача дорівнює:
,
або , А/мм.
Графічно залежності струму І при навантаженні і чутливості kд давача від переміщення х показані на рис. 6, а в цифровому вираженні
x, мм | 0,8 | 0,6 | 0,4 | 0,2 | -0,2 | -0,4 | -0,6 | -0,8 | -1 | |||
І, мA | 0,00067082 | 0,00057145 | 0,00044288 | 0,00029904 | 0,00014997 | -0,00014997 | -0,00029904 | -0,00044288 | -0,00057145 | -0,00067082 | ||
kд, мА/мм | 0,000234787 | 0,00025001 | 0,00025835 | 0,00026166 | 0,00026245 | 0,0002625 | 0,00026245 | 0,00026166 | 0,00025835 | 0,00025001 | 0,00023479 |
Рис. 6. Характеристики двотактного мостового ємнісного давача з плоскими пластинами.
Робимо висновок про те, що мостова схема давача забезпечує практично рівномірну шкалу вторинного приладу, що відображає залежність I=f(x).