Измерительные цепи в виде равновесных мостов

Используя операционные усилители для параметрических преобразователей можно реализовать мостовую цепь с автоматическим статическим уравновешиванием, схема которой показана на рисунке 2.5.

Схема уравновешенного моста постоянного тока

Рис. 2.5. Схема уравновешенного моста постоянного тока

Операционный усилитель DA1 служит для непрерывного поддержания нулевого потенциала точки а, а операционный усилитель DA2 поддерживает равновесие самого моста, подавая через резистор Ям в точку б ток такой полярности, чтобы напряжение на измерительной диагонали моста было равно нулю. Такая цепь обеспечивает строго линейную зависимость между е и /вых, если рабочими плечами моста являются резисторы R1 и R2 с изменяющимися с противоположными знаками сопротивлениями. Действительно, если до воздействия измеряемой величины в ветвях моста протекали токи 10, а затем резисторы получили приращение сопротивлений +еR1 и -еК2, то при Яг = R3 и К2 = = Я4 будет

I = 13 + /4 - 2e/0 при любых 8.

Резистор RM является масштабным, так как определяет UBblx = RM • /вых.

Неравновесные мосты переменного тока

Неравновесные мосты переменного тока из-за присущих им особенностей несколько сложнее мостов постоянного тока. Однако ряд измерительных преобразователей не может использоваться при питании постоянным током, а в ряде случаев мосты переменного тока обладают возможностями, недостижимыми в мостах постоянного тока. Поэтому очень часто неравновесные мосты переменного тока используют даже с теми преобразователями (тензорезисторы, терморезисторы или фоторезисторы), которые могли бы работать и на постоянном токе.

Предварительное уравновешивание мостов переменного тока отличается тем, что оно должно производиться по двум составляющим, так как реально изготовленные преобразователи всегда имеют некоторый разброс как активной, так и реактивной составляющих полного сопротивления. Это уравновешивание осуществляется цепями, показанными на рисунке 2.6.

Схемы неуравновешенных мостов переменного тока

Рис. 2.6. Схемы неуравновешенных мостов переменного тока

Резистор R1 (рис. 2.6 а) при перемещении движка в крайнее верхнее положение позволяет присоединить конденсатор параллельно преобразователю Zb а при перемещении в крайнее нижнее — параллельно Z2. Если технологический разброс реактивного сопротивления преобразователей не превышает ± 5 %, то для достижения равновесия для любых случайно выбранных преобразователей достаточно взять конденсатор С0 с проводимостью, равной 10 % реактивной проводимости преобразователей Zl и Z2. Аналогично рассчитывается и значение сопротивления резистора R0, обеспечивающего совместно с резистором R2 уравновешивание моста на активных составляющих.

Шунтирование преобразователей Z1 и Z2 цепями уравновешивания приводит к понижению их чувствительности. Поэтому, когда возможно, для этой же цепи используют другой вариант цепи (рис. 2.6 б). Здесь цепи уравновешивания располагают в пассивных плечах моста и не шунтируют рабочие преобразователи Сг и С2.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >