Размещено на http://www.allbest.ru/

Метрологические характеристики преобразователей рода сигналов

Преобразователь пневмоэлектрический типа ПЭ-55М, преобразующий унифицированный пневматический непрерывный сигнал (от 0,02 МПа до 0,1 Мпа) в унифицированный электрический непрерывный сигнал (от 0 до 5 мА), предназначен для связи пневматических аналоговых приборов и устройств с электрическими машинами и электрическими приборами.

Конструктивно прибор оформлен в виде отдельного герметизированного блока и состоит из следующих основных узлов: манометрической пружины (I), блока гальванометра (II) и электронного блока (III),собранного на плате.

Электрическая принципиальная схема прибора приведена на рис. 1.

Рис. 1

Данный ПЭП работает по принципу компенсации моментов сил. Преобразуемый пневматический сигнал Р_вх поступает в трубчатую пружину 1 (рис.1), которая под действием давления раскручивается. Ее свободный конец перемещается вверх и растягивает пружину 2. Растяжение последней вызывает появление усилия R1, которое передается рычагу 3. Сила R1 создает на рычаге 3 момент М1, который стремится повернуть рычаг 3 вокруг точки O. На конце рычага укреплен металлический флажок 4, который при повороте рычага приближается к плоской катушке 5. Перемещение рычага изменяет параметры резонансного контура (L1,С1) генератора, собранного на транзисторе Т1, вследствие чего изменяется степень связи между контурами (L1, C1) и (L2, C2). При этом изменяется величина постоянной составляющей сигнала на резисторе R2. Постоянное напряжение усиливается при помощи мостового усилительного каскада, состоящего из транзистора Т2 и резисторов R6, R10, R

Гальванометр работает следующим образом: в диагональ моста последовательно включается нагрузка R8 и катушка отрицательной обратной связи L4, укрепленная на рычаге и находящаяся в поле постоянного магнита. При протекании по катушке постоянного тока вокруг нее возникает постоянное по направлению электромагнитное поле, которое взаимодействует с полем постоянного магнита 7. При этом на катушку L4, соединенную с рычагом 3, действует сила R_ос. Эта сила создает на рычаге вращающий момент М2 , направленный противоположно моменту М1. Перемещение рычага 3 происходит до тех пор, пока моменты М1 и М2 не станут равны. Между силой R1 и измеряемым давлением Р_вх, а так же между силой R_ос и током I имеет место зависимость

R1 = ·p

R_ос =k₂·I,

где k₂ - коэффициент преобразования трубчатой пружины 1; k₂ коэффициент преобразования магнитоэлектрического преобразователя элемента, состоящего из катушки L4 и магнита 7.

Так как М1 = М2, то

,

где

- коэффициент преобразования ПЭП.

Резисторы R8, R9 позволяют регулировать глубину обратной связи, изменяя тем самым диапазон действия прибора.

Прибор снабжен корректором нуля R5, т. е. перемещением ручки потенциометра сводим ток в цепи к нулю.

Питание усилительного каскада и генератора осуществляется от собственного выпрямителя стабилизированного стабилитронами D1 и D2, причем стабилитрон D2, включен одновременно в цепь эмиттера транзистора Т2, что необходимо для компенсации начального уровня постоянного напряжения на резисторе R2.

Преобразователь имеет следующие технические характеристики:

- класс точности - 1,0.

- вариация выходного сигнала прибора не превышает половины предела основной допускаемой погрешности.

- прибор выдерживает воздействие вибрации частотой до 25Гц с амплитудой не более 0,1 мм.

- электрическое питание прибора осуществляется от сети переменного тока напряжением 220 + 22 В частотой 50 + 1 Гц.

- сопротивление нагрузки с учетом линии связи - от 0 до 2.5 кОм.

- потребляемая мощность - не более 3ВА.

Преобразователь электропневматический типа ЭПП необходим в тех случаях, когда в пневматическую систему управления требуется ввести информацию о технологических параметрах, поступающую от измерительных преобразователей с унифицированным токовым сигналом, а также когда автоматическая система управления электрическая, а ее командный сигнал посылается на пневматический исполнительный механизм. Широкое распространение получили электропневматические преобразователи (ЭПП), работа которых основана на принципе компенсации усилий (рис. 2).

Рис. 2. Схемы пневмоэлектрического и электропневматического преобразователей

,

где k коэффициент преобразования ЭПП, F_эф - эффективная площадь сильфона.

Установка начального уровня выходного сигнала преобразователя осуществляется с помощью пружины 4.

Классы точности электропневматического преобразователя 1,0 и 1,5.

преобразователь пневмоэлектрический прибор сигнал

Литература

4. Электротехника и электроника в 3-х кн. Под ред. В.Г. Герасимова Кн.1. Электрические и магнитные цепи. - М.: Высшая шк. - 2006 г.

5. Электротехника и электроника в 3-х кн. Под ред. В.Г. Герасимова Кн.2. Электромагнитные устройства и электрические машины. - М.: Высшая шк. - 2007 г.

Размещено на Allbest.ru