Аналоговые измерительные устройства

5.2.2. Прямоугольно – координатные потенциометры.

          Прямоугольно – координатные потенциометры  (рис. 5.5) имеют две равные цепи, в которых рабочие токи сдвинуты по вазе относительно друг друга на 900. Измеряемое напряжение уравновешивается напряжением, определяемым по составляющим падений напряжений на участках двух рабочих цепей. Первая рабочая цепь состоит из реохорда R1, выполненного из калиброванной проволоки, первичной обмотки n1 «воздушного» трансформатора, амперметра А и резистора R. Ток I1 в этой цепи создает на калиброванной проволоке реохорда R1 падение напряжения U1.  Так  как  ток   I1  устанавливается   из заданного значения, то напряжение  U1 будет определяться сопротивлением калиброванной проволоки, шкала  которой  может быть  отградуирована  в  единицах напряжения. Вторая рабочая  цепь состоит из реохорда R2, выполненного из калиброванной проволоки, вторичной обмотки  n2   воздушного трансформа тора и магазина сопротивлений  Rf. Ток I2 отстает по фазе от тока I1  практически на 900. Падение напряжения  U2  на калиброванном реохорде R2, создаваемое током I2  при  постоянном  значении  тока  I1  и  частоте  f будет  также постоянным. Шкалу  реохорда  R2  также можно проградуировать в единицах напряжения.

Рис. 5.5.

          Так как сопротивления R1 и R2 являются чисто активными, то напряжения U1  и U2 совпадут по фазе с токами I1  и I2, но будут сдвинуты относительно друг друга на 900.                

          Ток I2 определяется ЭДС E2 по формуле

,               (5.4)

где ω – угловая частота тока; М – коэффициент взаимной индуктивности воздушного трансформатора; Rf – резистор, предназначенный для поддержания постоянным  значения тока I2 при изменении частоты; L2 – индуктивность обмотки n2 .

Центры реохордов соединены и их потенциал можно принять за нулевой. При измерении напряжения UX необходимо, изменяя положение  щеток реохордов R1 и R2, установить показание нуль-индикатора равным нулю. При отсутствии тока в нуль-индикаторе геометрическая сумма падений напряжений на соответствующих участках реохордов R1 и R2  будет  равна  по  модулю измеряемому напряжению UX, но сдвинута по отношению к нему на 1800. Конец вектора UK= Ua+ jUP может быть направлен в любую из точек квадрата.

          Шкалы реохордов R1 и R2 градуируются в единицах напряжения Ua и UP. Градуировка справедлива при определенных значениях тока I2 и частоты ω.

          Фазу и модуль  UХ можно определить по составляющим Uа  и UP

   .               (5.5)

          Для внесения поправки на частоту служит Rf, при помощи которого можно поддерживать отношение токов I1/I2 постоянным в определенном диапазоне измерения частоты.


© Copyright 2008, SLAiPS. All Rights Reserved. | Design by Design by analogiu.ru