ER180记录仪的附加装置：第四节 多量程单元

王有章

文章主题:记录仪 附加装置 多量程单元

文章内容：180记录仪的附加装置四川仪表四厂王有章第四节多量程单元180量程单元的工作原理,与一般的量程板的原理大致相同.下面就其工作原理作一些简要的说明.一,输入的情况图1.睫一般的输入甩的量程板的原理画.输送进行放大,其输出进入伺服放大器的输入端,伺服放大器的输出驱动可逆电动机转动,带动滑线电阻的滑动喘,使的电位变化,直至的正相输入端与负相输入端的电位相同时,的输出为,伺服放大器的输出也为,可逆电机停止转动,仪表达到平衡状态.一是负反馈电阻,使量程板的增益不致过大,从而保证整个伺服系统的稳定.电:-,:,?,-及两个电容构成低通有源滤波器,胃来抑制从输入端引入的交流千忧电压,频率越高,其衰减也越大,,而对于直流电压,它完全不衰减.固输入用觐被图2是输入用多量程单元的原理图.基本上和图的量程板的原理相同.但是满度的调节是靠调整滑线电阻上的电压而实现,而零度的调节则是瑚.的输出进行加法而得到这种调节方式可使零度及满崖的调节互不影响,因而捌整容易.量程的切换,是使用了集成电路模拟开关,对零度凋节电路,满度调节电路,薄陵电阻及萁周围元件组成的电路等分别进行切换.电路图中的开关符号均为盅子模拟开关,它们全部同时动作,即同时切向或切向2.对于3～6个量程,则每组摸拟开关均有3～6投.二,热电阻输入的情况图3是测温热电阻输入用的量程板的原理图.使定电流流过热电阻,两端上的电压就作为输入,它反映了热电阻的阻值的变化,因而也反映了温度.送入,.负相输入?56?瓤工斓副县赶组龉板工(一,-?57?端的电压为(0十),它包含了连接导线的电胆2.送入0正相输端的宅压为『,经:.放大,并经衰减,结果使正相输入端的电压为2,.正负相输入端的电压中的21互相抵消,从而实现了对连接导线电阻阻的补偿,即使该阻值随环境温度变化,也不会产生1删量误差.热电阻的电阻一温度特性具有非线性,当温度越高时,电阻值的增大就越小,如下图所示,曲线有向下弯曲的特性.为了补这种非线性,从缓冲放大器.的输接一电阻至定电流电路:的负相输喘.这样,温度越高时,指针越指可满度,电位越//—～——一【负,缓冲放大器的输出端电拉也越负,于是流过指电流也越大,而流过.的电流是恒定的,故两者电流之和即流过热电阻的电流随着温度升高而增大,这就补偿了热电盟随温度升高薨阻值增量减少的非线性,使输入4负相输入端的电压与温度之间成正比,从而使仪表的标尺可使用线性刻凄,而滑线电阻也全部采异线性特性的滑线电阻.图4是热电阻输入用多虽程单元的原理图其工作原理和图3的量程板原理相同.各集成电路摸拟开芙同时动,分别切换零度凋节电路,满度调节电路及薄膜电阻等.三,热电偶输入的情况图5为一般的热电偶输入甩量程板构原理图,其电路构成与输入用量程板基率相同但增加了冷端温度补偿电路.另外,为了使标尺裹4震为线睦,使甩非线性的滑线电阻,它与热电偶的温度一一毫伏特性完全相对应.图6是热电偶输入用多量程单元的原理图.同输入用多量程单元基本上相同,但增加了冷端温度朴偿电路.与一般的热电偶输入用量程板电路相比较,萁差别在于多量程单元使用的是线性滑线电阻,而单量程的量板板则要求使用特性相对吨的非线性滑线电阻.为了把线性滑线电阻上的电压变换成与热电偶输入特性相对应变化的电压,多虽理璺元的皂路中使用了线性化电路.这样,就可使用一根线性滑线电阻.对于热电偶输入的各量程,各育一套与其相对吏的线性化电路,从而保证仪丧1句标尺仍为线性4廖.在线性化电路中,将线性变化的滑线电阻上的电压,变茂它的2资电压及3电压,将以上三种电压各乘以适当系数(可利用电阻分压的方法实现),再利用运算放大器连行加减,即町得到与输入热电偶特性近似对应的电压..图7为1阶,2阶及3阶电压发生路原理图.:发电阻上电压输入上部的,它为增益为的缓冲没夫器,习来商僚凡阻抗,增大负载能力,起隔离作用.它的输出就作为一次项电压,为0～0.7,是线性变化的.?58?糊!量箍舌操连超泼一次项电压进入上部的...进行放太,放大倍数为6倍多萁负相输入端经.接至.(一.7),用来使其输出值向上偏移一固定值,得到.4～4.9的输出值,它也是线性变化的.向上偏移的目的是为了避开0附近的电压,从而使下面的电压/占空比转换电路能得到线性的变换结果.电子模拟开关.和运算放大器..?(下面一个)构成电压/占空比变换电路.这里-89??作为自激振荡器工作,它的输出控镪.,动作,从而保证.输出端电位周期性地变化,输出方法电压.卞部的也为缓冲放大器,它将:电位一0.7,放大为十4.7,作为向..充电的基准电压.上部...的输出电压(0.4～4.9)作为电压/占空比变换电路的输入,从而接入,该电压的大小直接控制了占空比的大小.所谓占空比,是指模拟开关在一剧期中导通的日寸间所占的百分比.当占空匕在0%～90%耐,它与输入电压之间的关系为很好的线性.在电路参数的设计,使-电位执变化到100时,模拟开关.的占空比相对应地从10变化到9%.鞫6_垒辐6娃握图7中共有3个,它们为同一集成块,因而是同步动怍的.其中上面两个,是同时通或断,而下丽一个,却相位相反,因此上面两个.姆占空比为从90%到1%变化上部.的输出电压经中间及.,.送入中间1狗.,在...上得到直流电压是输入电压与占空七的乘积;的诈黾是德除变赢成分,从而得到直流电压平均值.当电位从0～10变化时,上部..输出为0.4～4.9,中间模拟开关.,的占空比为90一,它们都是线性变化的.将后两者相乘,如图示,则为一条二次曲线.它即为中间正相端的输电压(亦即.上的电压)与之闽的关系.中间的..的负相输入端还通过.～接至下部.的输出即4.7基准电压上,它是起磕算作用,使曲线下移,从而保证中问的的输出的起始点过.该输出电压即作为二敬项电压.?二次项电压通过左面的受..,.送入左面的正相渝入湍,该输入电压为二次项电压与占空地90%～0的乘积,结果得到二次项电压.左面的为电压跟随器,放大倍势为,故输出电压与输入电压相同,该输出电压即作为三次项电压.萁电压?60?国.