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 магнитопроводом 3. В зазоре между постоянным магнитом NS и 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 П равновесие 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 R_x зависимостью

.

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 .