Потенциометрическое устройство

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Соеетскик Социапнстических Республик(51)М. Кл.з О 01 К 17/20 с присоединением заявки Мо -(23) Приоритет -Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытий(53) УДК 621. 317. .727(088.8) Дата опубликования описания 181180 В.А.Яцук(71) Заявитель Львовский ордена Ленина политЕхнический институт(54) ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО указанного устзовать квадрати тельным свободощью реал т ицУстройство, относится к электроизмерительной технике, может бытьиспользовано в термометрии и в аналоговой вычислительной технике.Известны потенциометры на баземагнитных компараторов тока, компенсирующее напряжение которых является линейной функцией количества витков их регулируемой обмотки 111.Однако в ряде случаев необходимаквадратичная зависимость компенсирующего напряжения потенциомера отколичества витков, напримерприизмерении термоэлектродвижущей силы(ТЭДС) термоэлектрических преобразователей 1 ТП),Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсяустройство, которое содержит двамагнитных компаратора, состоящих изобмоток с постоянным и регулируемымколичеством витков, регуляторы чис:ла витков которых механически связаны, расположенных на магнитных сер"дечниках, детекторы баланса ампервитков, .регулируемые источники тока,образцовый резистор, а также источ"ник постоянного тока 21..Однако с помройства нельзя и ч ную Функций с о р аным членом А.Целью изобретения является расширение Функциональных возможностей устройства.Поставленная цель достигается. тем, что потенциометрическое устройство, содержащее два магнитных компаратора токов, один из которых выполнен по трансформаторной схеме,меющих механически связанные регуяторы числа витков обмоток, а также регулируемые источники тока, соединенные с нерегулируемыми обмотками магнитных компараторов тока, детекторы баланса ампер-витков, соединен- ные с регулируемыми источниками тока источник постоянного тока, соединенный с регулятором числа витков обмоток одного магнитного компаратора тока, и образцовый резистор, включенный между выводом нерегулируемой обмотки второго магнитного компара,тора тока и регулируемым источником тока, и соединенный с одним из входных зажимов, снабжено постоянным резистором, включенным между источ"ником постоянного тока и выводомрегулируемой обмотки первого магнит-,, ного компаратора тока, а второй магнитный компаратор тока выполнен потрансформаторной схеме, причем егорегулируемая обмотка соединена снерегулируемой обмоткой первогомагнитного компаратора тока, одинвывод регулируемой обмотки которого н вывод постоянного резисторасоединены с выводом нерегулируемойобмотки второго магнитного компаратора тока и выводом образцового резистора, при этом второй вывод постоянного резистора соединен черезнуль-индикатор с другим входным зажимом,На чертеже представлена блок-схема потенциометрическогО устройства.Устройство содержит магнитный компаратор 1 тока (МКТ), состоящий измагнитного сердечника 2, регулируемой обмотки 3 с регулятором 4 числавитков и обмотки 5 с постоянным количеством витков (нерегулируемой)детектор 6 баланса ампер-витков,выход которого подключен к одному извыходов регулируемого источника 7тока, магнитный компаратор 8 токаМКТ ), состоящий иэ магнитного сердечника 9, регулируемой обмотки 10с регулятором 11 числа витков и нерегулируемой обмотки 12 с постояннымколичеством витков, детектор 13 баданса ампер-витков, выход которогоПодключен к одному из выходов регулируемого источника 14 токаобразцовый резистор 15, нуль-индикатор16, постоянный резистор 17, источник18 постоянного тока, пару выходныхзажимов 19 и 20.Предлагаемое устройство используютследующим образом.К зажимам 19 и 20 подключают измеряемую ТЭДС или напряжение, в случае использования устройства в качестве потенциометра, или нагрузку,при использовании его в качестве моделирующего устройства, Предлагаемоеустройство позволяет измерить ТЭДСТП ,градуировки типа ППили падение напряжения на термопреобразователе сопротивления (ТС), зависимость сопротивление - температураГ 1которого выражается квадратичнойфункцией.По обмотке 3 и постоянному резистору 17 через обмотки 5 и 10 от регулируемого источника 7 тока и черезобмотку 12 и образцовый резистор 15от регулируемого источника тока пропускают постоянный ток. С помощырдетекторов 6 и 13 баланса амперВитков таким образом управляют регулируемыми источниками тока соответственно 7 н 14, чтобы автоматическиподдерживалось равновесие магнитныхкомпараторов 1 и 8. С постоянного 17и образцового 15 резисторов снимают компенсирующее (или моделирующее)напряжение и через нуль-индикатор 16подают его на выходные зажимы 19 и 20схемы,При равновесии схемы параметрот которого зависит входная ЭДС илинапряжение, считывают на лимбах регулируемой обмотки 3. В моделирующихустройствах на лимбах регулируемойобмотки 3 задается машинная переменная.С помощью предлагаемого устройства можно реализовать семейство квадраттичных функции видаа+ Ьх)(с+ах) (1)15 где У - компенсирующее (моделирующее) напряжение устройства;1 - ток источника 18 постоянного тока;и:а+Ьх - количество витков регулируемой обмотки 3;и3количество витков обмот 1 ки 5;и -.с 1 дх- количество витков регулируемой обмотки 10;2 и - количество витков обмот 1ки 12,В В - сопротивление постоянногго 17 и образцового 15резисторов30 а,Ь,с,д- постоянные положительныекоэффициенты;х измеряемый параметр(машинная переменная),Как видно из управления (1), функ 35 циональные воэможности устройствазначительно расширены. Устройствореализует широкий класс квадратичныхфункций и может применяться для измерения ЭДС или напряжения, находяще 4 О гося в квадратичной зависимости откакого-либо параметра, причем шкаладанного параметра будет линейна.Например при измерении температуры с помощью ТП градуировки типаППбудет получен прямой отсчет45 температуры и расширен температурныйдиапазон устройства. Прототип используется для измерения. температуры вкомплекте с платиновыми ТС, в диапазоне 0-660 ОС. Зависимость его сопро 50 тивления й от температуры выра хается известным уравнением Календарак=к, р+м.в 2) 1 (2)55 где Кр - сопротивление ТС при ООС;А,8- константы, причем В - отрицательная величина,измеряемая температура.Зависимость ТЭдС 6 ТП градуировки ППот температуры с в диапазоне + 300 -; 1300 рС выражаетсяуравнением Ш=а+Ю+сЬ Х 3)а,в,с - константы. Константа а"Патент", Проектная Филиал П Ужгород При равновесии схемы прототипа выполняется равенствоф г оР ф+ 1 В,А,В - параметры, зависящие от параметров схемы и численноравные параметрам ТС соответственно В,А,В.Как видно иэ сравнения уравнений (3), (4), никаким выбором параметров схемы прототипа нельзя достичь прямого отсчета при измерении температуры с помощью ТП градуировки ПП.Применение предлагаемого изобре" тения для моделирования позволит резко увеличить точность блоков, реализующих квадратную функцию.Как следует иэ вышесказанного, предлагаемое устройство позволит расширить температурный диапазон и увеличить точность измерения температуры с помощью ТП градуировки типа ППи намного увеличить точность квадратичных блоков различных моделирующих устройств. Формула изобретения Потенциометрическое устройство, содержащее два магнитных компаратора тока, один из которых выполнен по трансформаторной схеме, имеющих механически связанные регуляторы числа витков обмоток, а также регулируемые источники тока, соединенные с нерегулируемыми обмотками магнитных компараторов токадетекторы баланса ампервитков,соединенные с регулируемыми источниками тока, источник постоянного тока, соединенный с регуляторомчисла витков обмоток одного магнитного компаратора тока, и образцовыйрезистор, включенный между выводомнерегулируемой обмотки второго магнитного компаратора тока и регулируемымисточником тока и соединенный с одним из входных зажимов,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью расширения функциональныхвозможностей, оно снабжено постоянным резистором, включенным междуисточником постоянного тока и выво 15 дом регулируемой обмотки первогомагнитного компаратора тока, а второй магнитный компаратор тока выполнен по трансформаторной схеме, при"чем его регулируемая обмотка соеди 2 О иена с нерегулируемой обмоткой первого магнитного компаратора тока,один вывод регулируемой обмоткикоторого и вывод постоянного резистора соединены с выводом нерегулируемой обмотки второго магнитногокомпаратора тока и выводом образцового резистора, при этом второйвывод постоянного резистора соединен через нуль-индикатор с другимвходным зажимом.30Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1.Патент США Р 3500171,кл. 326-6, опублик. 10.03.70.2. Патент США Р 3742764,35 кл. О 01 К 7/20, опублик. 08,08.77