5-10. Принципиальная схема автоматического уравновешенного моста

В автоматических уравновешенных мостах используется, как отмечалось выше, измерительная схема четырехплечего моста с реохордом. Эта схема, обеспечивая высокую точность техническим приборам, позволяет выполнять шкалы моста односторонние, безнулевые и двусторонние (§ 1-5). Показанная на рис. 5-10-1 принципиальная схема показывающего и самопишущего прибора может рассматриваться как типовая схема автоматических уравновешенных мостов. Показывающие уравновешенные мосты имеют такую же принципиальную схему, но у них отсутствует блок записи.

На принципиальной схеме рис. 5-10-1 приняты следующие обозначения: реохорд; шунт реохорда, служащий для подгонки сопротивления до заданного нормированного значения или Ом; токоотвод; резистор для установления диапазона измерения; резистор добавочный для подгонки начального значения шкалы (обычно Ом); резисторы мостовой схемы; балластный резистор в цепи питания для ограничения тока; термометр сопротивления; резисторы для подгонки сопротивления линии; асинхронный конденсаторный реверсивный двигатель; синхронный двигатель. Назначение конденсаторов рассматривалось выше (§ 4-18).

Все резисторы мостовой измерительной схемы изготовляют из стабилизированной манганиновой проволоки. Реохорд и токоотвод новых автоматических уравновешенных мостов типов

КСМ, КПМ аналогичны по своему устройству с реохордом и токоотводом, применяемыми в автоматических потенциометрах и (§ 4-18). В уравновешенных мостах прежних разработок и и других реохорд и токоотвод выполнены аналогично с потенциометрами, ранее выпускаемыми (§ 4-18).

Как видно из рис. 5-10-1, термометр сопротивления подключен к мосту по трехпроводной схеме. В этом случае сопротивление проводов, служащих для присоединения термометра к мосту, распределяется между двумя прилегающими плечами моста и Благодаря этому достигается значительное снижение значения дополнительной погрешности, вызываемой возможным изменением сопротивления соединительных проводов вследствие изменения температуры окружающего воздуха.

Рис. 5 10-1. Принципиальная схема автоматического уравновешенного моста.

Номинальное суммарное значение сопротивления проводов, соединяющих термометр с мостом, установлено равным 5 Ом. Таким образом, сопротивление каждого провода, а следовательно, и подгоночных резисторов принятое при градуировке прибора, равно 2,5 Ом с допускаемым отклонением от номинала не более ±0,01 Ом.

При нарушении равновесия мостовой схемы прибора вследствие изменения сопротивления термометра на вход усилителя подается напряжение небаланса с вершин а и Это напряжение усиливается усилителем до значения, достаточного для приведения в действие реверсивного двигателя. Выходной вал двигателя, кинематически связанный с движком реохорда и кареткой, передвигает их до тех пор, пока напряжение небаланса, уменьшаясь, не станет равным нулю (точнее, меньше той величины его, которую чувствует усилитель). При достижении равновесия мостовой схемы ротор реверсивного двигателя останавливается, а движок реохорда и каретка с указателем и пером занимают положение, соответствующее измеряемому сопротивлению термометра. Положению равновесия

мостовой схемы соответствует уравнение

где — приведенное сопротивление реохорда (здесь — сопротивление участка реохорда правее движка а).

Решая уравнение (5-10-1) относительно получаем:

где

Для эксплуатационных условий это уравнение принимает вид:

где Ом при средняя температура воздуха вдоль проводов в условиях эксплуатации, а — температурный коэффициент электрического сопротивления меди,

Уравнения (5-10-2) и (5-10-3) позволяют определить возможное изменение показаний моста вследствие изменения сопротивления проводов, обусловленного повышением (или понижением) температуры окружающего воздуха.

Как показывают расчеты, для автоматических уравновешенных мостов КСМ2 и КСМ4 изменение их показаний вследствие изменения сопротивления проводов обусловленного повышением температуры воздуха до лежит в пределах от 0,05 до 0,1% нормирующего значения измеряемой величины для различных диапазонов измерения и градуировок