माप के साथ तुलनात्मक विधि

मापने की तकनीक में, सटीकता में सुधार के लिए अक्सर एक विधि का उपयोग किया जाता है, जो मापी गई मात्रा के मूल्य की तुलना एक विशेष उपाय द्वारा पुन: उत्पन्न मात्रा के मूल्य से करने पर आधारित होती है। इस मामले में, अलग (अंतर) संकेत मापा जाता है, और चूंकि माप में आमतौर पर एक छोटी सी त्रुटि होती है, उच्च माप सटीकता सुनिश्चित की जाती है।

यह विधि पुलों और पोटेंशियोमीटर को मापने के संचालन का आधार है।

आम तौर पर, माप द्वारा पुनरुत्पादित मूल्य समायोजित किया जाता है, और माप की प्रक्रिया में, इसका मूल्य मापा मूल्य के मूल्य के बराबर सेट होता है।

पुलों को मापते समय, प्रतिरोधों का उपयोग ऐसे माप के रूप में किया जाता है - रियोकोर्ड्स, जिसकी मदद से थर्मल ट्रांसड्यूसर का प्रतिरोध संतुलित होता है, जो वस्तु के तापमान में परिवर्तन होने पर बदल जाता है।

एक विनियमित आउटपुट वाला एक स्थिर वोल्टेज स्रोत आमतौर पर पोटेंशियोमीटर को मापने में उपयोग किया जाता है। माप के दौरान, ऐसे स्रोत के वोल्टेज का उपयोग करके, सेंसर द्वारा उत्पन्न ईएमएफ की भरपाई की जाती है। इस मामले में, इस माप पद्धति को मुआवजा कहा जाता है।

दोनों ही मामलों में, निम्नलिखित उपकरणों (उपकरणों) का कार्य केवल मापा मूल्य और माप की समानता के तथ्य को दर्ज करना है, इसलिए उनके लिए आवश्यकताएं काफी कम हो जाती हैं।

पुलों को मापकर तापमान का निर्धारण

उदाहरण के तौर पर, मैन्युअल मोड में मापने वाले पुल के संचालन के सिद्धांत पर विचार करें।

चित्रा 1ए नियंत्रित करने के लिए एक निश्चित वस्तु के तापमान Θ को मापने के लिए एक ब्रिज सर्किट दिखाता है या (या OI को मापता है)। इस तरह के एक सर्किट का आधार तथाकथित ब्रिज आर्म्स बनाने वाले चार प्रतिरोधों RTC, Rp, Rl, R2 का एक बंद सर्किट है। इन प्रतिरोधों के कनेक्शन बिंदुओं को कोने (ए, बी, सी, डी) कहा जाता है, और विपरीत कोने (ए-बी, सी-डी) को जोड़ने वाली रेखाओं को पुल के विकर्ण कहा जाता है। विकर्णों में से एक (c-d, चित्र 1.a) आपूर्ति वोल्टेज के साथ आपूर्ति की जाती है, अन्य (a-b) माप या आउटपुट है। ऐसे सर्किट को ब्रिज कहा जाता है, जो पूरे मापने वाले उपकरण को नाम देता है।

RTC रोकनेवाला एक प्राथमिक तापमान माप ट्रांसड्यूसर (थर्मिस्टर) है जो माप वस्तु (अक्सर इसके अंदर) के करीब स्थित होता है और कई मीटर लंबे तारों का उपयोग करके माप सर्किट से जुड़ा होता है।

ऐसे थर्मल कनवर्टर के लिए मुख्य आवश्यकता आवश्यक माप सीमा में तापमान पर इसके सक्रिय प्रतिरोध RTC की रैखिक निर्भरता है:

जहां R0 तापमान Θ0 (आमतौर पर Θ0 = 20 डिग्री सेल्सियस) पर थर्मल कनवर्टर का नाममात्र प्रतिरोध है:

α - थर्मल कनवर्टर की सामग्री के आधार पर तापमान गुणांक।

सबसे अधिक इस्तेमाल किए जाने वाले मेटल थर्मिस्टर्स टीसीएम (कॉपर) और टीएसपी (प्लैटिनम) को कभी-कभी मेटल थर्मिस्टर्स (एमटीपी) कहा जाता है।

चर अवरोधक आरपी ऊपर चर्चा की गई उच्च-परिशुद्धता रियोकोर्ड (माप) है और चर आरटीसी को संतुलित करने के लिए कार्य करता है। प्रतिरोधक R1 और R2 ब्रिज सर्किट को पूरा करते हैं। उनके प्रतिरोधों R1 = R2 की समानता के मामले में, पुल सर्किट को सममित कहा जाता है।

इसके अलावा, अंजीर। 1.ए पुल के संतुलन को ठीक करने के लिए एक अशक्त डिवाइस (एनपी) दिखाता है और डिग्री सेल्सियस में स्नातक किए गए पैमाने के साथ एक तीर।

चावल। 1. पुलों को मापकर तापमान माप: ए) मैनुअल मोड में; बी) स्वचालित मोड में

इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग से ज्ञात होता है कि पुल के संतुलन (संतुलन) की स्थिति का एहसास तब होता है जब पुल की विपरीत भुजाओं के प्रतिरोधों का गुणनफल बराबर होता है, यानी सेंसर को जोड़ने वाले तारों के प्रतिरोध को ध्यान में रखते हुए:

जहाँ Rp = Rp1 + Rp2 तार प्रतिरोधों का योग है; या सममित पुल के लिए (R1 = R2)

इस मामले में, मापने वाले विकर्ण में कोई वोल्टेज नहीं है और शून्य डिवाइस शून्य इंगित करता है।

जब वस्तु का तापमान Θ बदलता है, तो आरटीसी सेंसर का प्रतिरोध बदल जाता है, संतुलन गड़बड़ा जाता है, और इसे स्लाइडिंग तार के स्लाइडर को स्थानांतरित करके बहाल किया जाना चाहिए।

इस मामले में, स्लाइडर के साथ, तीर पैमाने के साथ आगे बढ़ेगा (चित्र 1 में बिंदीदार रेखाएं स्लाइडर और तीर के बीच यांत्रिक कनेक्शन को दर्शाती हैं)।

रीडिंग केवल संतुलन के क्षणों में की जाती है, इसलिए ऐसे सर्किट और उपकरणों को अक्सर संतुलित मापने वाले पुल कहा जाता है।

अंजीर में दिखाए गए मापने वाले सर्किट का मुख्य नुकसान। 1.a, Rp तारों के प्रतिरोध के कारण होने वाली त्रुटि की उपस्थिति है, जो परिवेश के तापमान के आधार पर भिन्न हो सकती है।

सेंसर को जोड़ने की तीन-तार विधि का उपयोग करके इस त्रुटि को समाप्त किया जा सकता है (चित्र 1.बी देखें)।

इसका सार इस तथ्य में निहित है कि तीसरे तार की मदद से, आपूर्ति विकर्ण के ऊपरी "सी" को सीधे थर्मल प्रतिरोध में ले जाया जाता है, और दो शेष तार Rп1 और Rп2 अलग-अलग आसन्न भुजाओं में होते हैं, अर्थात। एक सममित पुल की शेष स्थिति निम्नानुसार रूपांतरित होती है:

इस प्रकार, त्रुटि को पूरी तरह से समाप्त करने के लिए, सेंसर को ब्रिज सर्किट से कनेक्ट करते समय समान तारों (Rp1 = Rp2) का उपयोग करना पर्याप्त है।

स्वचालित तापमान नियंत्रण प्रणाली

स्वचालित माप मोड (छवि 1 बी) को लागू करने के लिए, चरण-संवेदनशील एम्पलीफायर (यू) और एक प्रतिवर्ती मोटर (आरडी) को गियरबॉक्स के साथ शून्य डिवाइस के बजाय मापने वाले विकर्ण से जोड़ने के लिए पर्याप्त है।

वस्तु के तापमान परिवर्तन की प्रकृति के आधार पर, संतुलन स्थापित होने तक टैक्सीवे आरपी स्लाइडर को एक या दूसरी दिशा में ले जाएगा। ए-बी विकर्ण पर वोल्टेज गायब हो जाएगा और मोटर बंद हो जाएगी।

इसके अलावा, चार्ट स्ट्रिप (डीएल) पर रीडिंग रिकॉर्ड करने के लिए यदि आवश्यक हो तो इंजन इंडिकेटर पॉइंटर और रिकॉर्डर (पीयू) को स्थानांतरित करेगा। ग्राफिक्स बार एक तुल्यकालिक मोटर (एसएम) द्वारा निरंतर गति से संचालित होता है।

स्वत: नियंत्रण सिद्धांत के दृष्टिकोण से, यह मापने की स्थापना स्वचालित नियंत्रण (एसएके) तापमान की एक प्रणाली है और नकारात्मक प्रतिक्रिया वाले सर्वो सिस्टम की श्रेणी से संबंधित है।

प्रतिक्रिया कार्य यांत्रिक रूप से मोटर शाफ्ट आरडी को रिकॉर्ड आरपी से जोड़कर पूरा किया जाता है। सेट पॉइंट टीसी थर्मोकपल है। इस स्थिति में, ब्रिज सर्किट दो कार्य करता है:

1. डिवाइस की तुलना करना

2.कनवर्टर (ΔR से ΔU)।

वोल्टेज ΔU एक त्रुटि संकेत है

रिवर्सिंग मोटर एक कार्यकारी तत्व है, और आउटपुट मान 1 तीर (या रिकॉर्डिंग इकाई) का संचलन है, क्योंकि प्रत्येक SAC का उद्देश्य मानव धारणा के लिए सुविधाजनक रूप में नियंत्रित मूल्य के बारे में जानकारी प्रदान करना है।

KSM4 मापने वाले पुल (चित्र 2) का वास्तविक सर्किट चित्र में दिखाए गए से थोड़ा अधिक जटिल है। 1.बी.

रोकनेवाला R1 एक रेकॉर्ड है - उच्च विद्युत प्रतिरोध का एक तार एक विद्युतरोधी तार पर लिपटा होता है। जंगम मोटर स्लाइड तार पर और स्लाइड तार के समानांतर तांबे की बस में स्लाइड करती है।

माप की सटीकता पर मोटर के क्षणिक संपर्क प्रतिरोध के प्रभाव को कम करने के लिए, पुल के विभिन्न हिस्सों में मोटर से अलग स्लाइडिंग तार के दो हिस्सों को शामिल किया जाता है।

शेष प्रतिरोधों का उद्देश्य:

• R2, R5, R6 — पैंतरेबाज़ी, माप सीमा या स्केल रेंज बदलने के लिए,

• R3, R4 — स्केल की शुरुआत में तापमान सेट करने (चुनने) के लिए,

• R7, R9, P10 — ब्रिज सर्किट को पूरा करें;

• R15 — पुल की विभिन्न भुजाओं पर Rп तारों के प्रतिरोधों की समानता को समायोजित करने के लिए,

• R8 — थर्मिस्टर धारा को सीमित करने के लिए;

• R60 — एम्पलीफायर के इनपुट करंट को सीमित करने के लिए।

सभी प्रतिरोधक मैंगानिन के तार से बने होते हैं।

मुख्य ट्रांसफार्मर की एक विशेष घुमावदार से पुल वैकल्पिक वोल्टेज (6.3 वी) द्वारा संचालित होता है।

एम्पलीफायर (यू) - चरण-संवेदनशील एसी।

एक्जीक्यूटिव रिवर्सिबल मोटर (RD) एक दो-चरण इंडक्शन मोटर है जिसमें बिल्ट-इन गियरबॉक्स होता है।

चावल। 2. एकल-चैनल तापमान माप मोड में KSM4 डिवाइस की योजनाबद्ध।