मापासह तुलनात्मक पद्धत

मोजमाप तंत्रज्ञानामध्ये, अचूकता सुधारण्यासाठी एक पद्धत वापरली जाते, जी विशिष्ट मापाने पुनरुत्पादित केलेल्या प्रमाणाच्या मूल्याशी मोजलेल्या प्रमाणाच्या मूल्याची तुलना करण्यावर आधारित असते. या प्रकरणात, भिन्न (भिन्न) सिग्नल मोजले जातात आणि मापनात सामान्यतः एक लहान त्रुटी असल्याने, उच्च मापन अचूकता सुनिश्चित केली जाते.

ही पद्धत ब्रिज आणि पोटेंशियोमीटर मोजण्याच्या ऑपरेशनचा आधार आहे.

सहसा, मोजमापाद्वारे पुनरुत्पादित केलेले मूल्य समायोजित केले जाते आणि मापन प्रक्रियेत, त्याचे मूल्य मोजलेल्या मूल्याच्या मूल्याच्या बरोबरीने सेट केले जाते.

पुलांचे मोजमाप करताना, प्रतिरोधक उपाय म्हणून वापरले जातात - रेओकॉर्ड्स, ज्याच्या मदतीने थर्मल ट्रान्सड्यूसरचा प्रतिकार संतुलित असतो, जे ऑब्जेक्टचे तापमान बदलते तेव्हा बदलते.

नियमन केलेल्या आउटपुटसह स्थिर व्होल्टेज स्त्रोत सामान्यतः पोटेंशियोमीटर मोजण्यासाठी वापरला जातो. मोजमाप करताना, अशा स्त्रोताच्या व्होल्टेजचा वापर करून, सेन्सरद्वारे व्युत्पन्न केलेल्या ईएमएफची भरपाई केली जाते. या प्रकरणात, या मापन पद्धतीला भरपाई म्हणतात.

दोन्ही प्रकरणांमध्ये, खालील उपकरणांचे (डिव्हाइसेस) कार्य केवळ मोजलेले मूल्य आणि मोजमापाच्या समानतेची नोंद करणे आहे, म्हणून त्यांच्यासाठी आवश्यकता लक्षणीयरीत्या कमी केल्या आहेत.

पूल मोजून तापमानाचे निर्धारण

उदाहरण म्हणून, मॅन्युअल मोडमध्ये मोजमाप पुलाच्या ऑपरेशनच्या तत्त्वाचा विचार करा.

आकृती 1a एखाद्या विशिष्ट वस्तूचे तापमान Θ नियंत्रित करण्यासाठी OR (किंवा OI मोजण्यासाठी) एक ब्रिज सर्किट दाखवते. अशा सर्किटचा आधार आरटीसी, आरपी, आरएल, आर 2 असे चार प्रतिरोधकांचे बंद सर्किट आहे, जे तथाकथित ब्रिज आर्म्स तयार करतात. या प्रतिरोधकांच्या जोडणीच्या बिंदूंना शिरोबिंदू (a, b, c, d) म्हणतात आणि विरुद्ध शिरोबिंदूंना (a-b, c-d) जोडणाऱ्या रेषांना पुलाचे कर्ण म्हणतात. कर्णांपैकी एक (c-d, Fig. 1.a) पुरवठा व्होल्टेजसह पुरवला जातो, दुसरा (a-b) मापन किंवा आउटपुट आहे. अशा सर्किटला ब्रिज म्हणतात, जे संपूर्ण मापन यंत्रास नाव देते.

आरटीसी रेझिस्टर हा प्राथमिक तापमान मापन ट्रान्सड्यूसर (थर्मिस्टर) आहे जो मापन ऑब्जेक्टच्या (बहुतेकदा त्याच्या आत) जवळ असतो आणि अनेक मीटर लांब तारांचा वापर करून मापन सर्किटशी जोडलेला असतो.

अशा थर्मल कन्व्हर्टरची मुख्य आवश्यकता म्हणजे आवश्यक मापन श्रेणीतील तपमानावर त्याच्या सक्रिय प्रतिकार RTC ची रेखीय अवलंबित्व आहे:

जेथे R0 तापमान Θ0 (सामान्यतः Θ0 = 20 ° C) वर थर्मल कन्व्हर्टरचा नाममात्र प्रतिकार आहे:

α — थर्मल कन्व्हर्टरच्या सामग्रीवर अवलंबून तापमान गुणांक.

सर्वात सामान्यपणे वापरले जाणारे मेटल थर्मिस्टर्स TCM (तांबे) आणि TSP (प्लॅटिनम), यांना कधीकधी मेटल थर्मिस्टर्स (MTP) म्हणतात.

व्हेरिएबल रेझिस्टर Rp हे वर चर्चा केलेले उच्च-परिशुद्धता rheochord (मापन) आहे आणि RTC व्हेरिएबल समतोल राखण्यासाठी कार्य करते. प्रतिरोधक R1 आणि R2 ब्रिज सर्किट पूर्ण करतात. त्यांच्या प्रतिकारांच्या समानतेच्या बाबतीत R1 = R2, ब्रिज सर्किटला सममितीय म्हणतात.

शिवाय, आ. 1.a पुलाचा समतोल निश्चित करण्यासाठी एक शून्य उपकरण (NP) आणि अंश सेल्सिअसमध्ये पदवी प्राप्त केलेल्या स्केलसह बाण दाखवते.

तांदूळ. 1. पूल मोजून तापमान मोजमाप: अ) मॅन्युअल मोडमध्ये; b) स्वयंचलित मोडमध्ये

विद्युत अभियांत्रिकीवरून हे ज्ञात आहे की पुलाच्या समतोल (समतोल) स्थितीची जाणीव होते जेव्हा पुलाच्या विरुद्ध हातांच्या प्रतिकारांचे उत्पादन समान असते, म्हणजे सेन्सरला जोडणाऱ्या तारांचा प्रतिकार लक्षात घेऊन:

जेथे Rp = Rp1 + Rp2 ही वायरच्या प्रतिकारांची बेरीज आहे; किंवा सममितीय पुलासाठी (R1 = R2)

या प्रकरणात, मापन कर्ण मध्ये कोणतेही व्होल्टेज नाही आणि शून्य उपकरण शून्य दर्शवते.

जेव्हा ऑब्जेक्टचे तापमान Θ बदलते, तेव्हा RTC सेन्सरचा प्रतिकार बदलतो, शिल्लक विस्कळीत होते आणि ते स्लाइडिंग वायरच्या स्लाइडरला हलवून पुनर्संचयित केले जाणे आवश्यक आहे.

या प्रकरणात, स्लाइडरसह, बाण स्केलच्या बाजूने फिरेल (चित्र 1.a मधील ठिपके असलेल्या रेषा स्लाइडर आणि बाण यांच्यातील यांत्रिक कनेक्शन दर्शवतात).

वाचन केवळ समतोल स्थितीच्या क्षणी केले जाते, म्हणूनच अशा सर्किट्स आणि उपकरणांना अनेकदा संतुलित मापन पूल म्हणतात.

अंजीर मध्ये दर्शविलेले मापन सर्किटचे मुख्य नुकसान. 1.a, वायर्स Rp च्या प्रतिकारामुळे उद्भवलेल्या त्रुटीची उपस्थिती आहे, जी सभोवतालच्या तापमानावर अवलंबून बदलू शकते.

सेन्सरला जोडण्याच्या तीन-वायर पद्धतीचा वापर करून ही त्रुटी दूर केली जाऊ शकते (आकृती 1.b पहा).

त्याचे सार या वस्तुस्थितीत आहे की तिसऱ्या वायरच्या मदतीने, पुरवठा कर्णाचा वरचा «c» थेट थर्मल रेझिस्टन्सवर हलविला जातो आणि उर्वरित दोन वायर Rп1 आणि Rп2 वेगवेगळ्या समीप बाहूंमध्ये आहेत, म्हणजे. सममितीय पुलाची शिल्लक स्थिती खालीलप्रमाणे बदलली जाते:

अशा प्रकारे, त्रुटी पूर्णपणे काढून टाकण्यासाठी, सेन्सरला ब्रिज सर्किटशी जोडताना समान तारा (Rp1 = Rp2) वापरणे पुरेसे आहे.

स्वयंचलित तापमान नियंत्रण प्रणाली

स्वयंचलित मापन मोड (Fig. 1b) कार्यान्वित करण्यासाठी, शून्य यंत्राऐवजी मोजमाप कर्णाशी एक फेज-सेन्सिटिव्ह अॅम्प्लीफायर (U) आणि गीअरबॉक्ससह रिव्हर्सिबल मोटर (RD) जोडणे पुरेसे आहे.

ऑब्जेक्टच्या तापमान बदलाच्या स्वरूपावर अवलंबून, संतुलन स्थापित होईपर्यंत टॅक्सीवे आरपी स्लाइडरला एका दिशेने किंवा दुसऱ्या दिशेने हलवेल. a-b कर्णावरील व्होल्टेज अदृश्य होईल आणि मोटर थांबेल.

याव्यतिरिक्त, चार्ट स्ट्रिप (DL) वर रीडिंग रेकॉर्ड करण्यासाठी आवश्यक असल्यास इंजिन इंडिकेटर पॉइंटर आणि रेकॉर्डर (PU) हलवेल. ग्राफिक्स बार एका सिंक्रोनस मोटर (SM) द्वारे स्थिर वेगाने चालविला जातो.

स्वयंचलित नियंत्रण सिद्धांताच्या दृष्टिकोनातून, ही मापन स्थापना स्वयंचलित नियंत्रण (एसएके) तापमानाची एक प्रणाली आहे आणि नकारात्मक अभिप्राय असलेल्या सर्वो सिस्टमच्या वर्गाशी संबंधित आहे.

अभिप्राय कार्य यांत्रिकरित्या मोटर शाफ्ट आरडीला रेकॉर्ड आरपीशी जोडून पूर्ण केले जाते. सेट पॉइंट टीसी थर्मोकूपल आहे. या प्रकरणात, ब्रिज सर्किट दोन कार्ये करते:

1. तुलना उपकरण

2.कनवर्टर (ΔR ते ΔU).

व्होल्टेज ΔU एक त्रुटी सिग्नल आहे

रिव्हर्सिंग मोटर एक कार्यकारी घटक आहे आणि आउटपुट मूल्य 1 बाण (किंवा रेकॉर्डिंग युनिट) ची हालचाल आहे, कारण प्रत्येक SAC चा उद्देश मानवी आकलनासाठी सोयीस्कर स्वरूपात नियंत्रित मूल्याबद्दल माहिती प्रदान करणे आहे.

KSM4 मेजरिंग ब्रिज (Fig. 2) चे वास्तविक सर्किट अंजीर मध्ये दर्शविलेल्यापेक्षा किंचित अधिक क्लिष्ट आहे. 1.ब.

रेझिस्टर R1 हा एक रेकॉर्ड आहे — उच्च विद्युत प्रतिरोधक वायर इन्सुलेटेड वायरवर जखमेच्या. जंगम मोटर स्लाइड वायरवर आणि स्लाइड वायरच्या समांतर तांब्याच्या बसवर सरकते.

मोजमापाच्या अचूकतेवर मोटरच्या क्षणिक संपर्क प्रतिकाराचा प्रभाव कमी करण्यासाठी, मोटरपासून वेगळे केलेल्या स्लाइडिंग वायरचे दोन भाग, पुलाच्या वेगवेगळ्या हातांमध्ये समाविष्ट केले आहेत.

उर्वरित प्रतिरोधकांचा उद्देशः

• R2, R5, R6 — युक्ती, मापन मर्यादा किंवा स्केल श्रेणी बदलण्यासाठी,

• R3, R4 — स्केलच्या सुरुवातीला तापमान सेट (निवडण्यासाठी) करण्यासाठी,

• R7, R9, P10 — ब्रिज सर्किट पूर्ण करा;

• R15 — पुलाच्या वेगवेगळ्या भुजांवरील Rп वायर्सच्या प्रतिकारांची समानता समायोजित करण्यासाठी,

• R8 — थर्मिस्टर करंट मर्यादित करण्यासाठी;

• R60 — अॅम्प्लिफायरचा इनपुट करंट मर्यादित करण्यासाठी.

सर्व प्रतिरोधक मॅंगॅनिन वायरचे बनलेले आहेत.

मेन ट्रान्सफॉर्मरच्या विशेष विंडिंगमधून पुलाला पर्यायी व्होल्टेज (6.3 V) चालते.

अॅम्प्लीफायर (U) — फेज-सेन्सेटिव्ह एसी.

एक्झिक्युटिव्ह रिव्हर्सिबल मोटर (RD) ही बिल्ट-इन गिअरबॉक्स असलेली दोन-फेज इंडक्शन मोटर आहे.

तांदूळ. 2. सिंगल-चॅनल तापमान मापन मोडमध्ये KSM4 डिव्हाइसचे योजनाबद्ध.