自动平衡电位差计的工作原理
自动平衡电位差计的基本原理已如前述。图3-1-7所示是一种与热电偶配套的自动平衡电位差计,其输入信号是热电偶传感器输出的热电势。如图所示,热电偶的热电势与不平衡电桥的输出电压叠加比较之后,送到放大电路的输入端。不平衡电桥由起始调零电阻RG,冷端温度补偿电阻Rcu,限流电阻R3与R4及滑线电阻Rp组成。通过滑动电阻Rp的滑动触点A,就可以在电桥的输出瑞A、B获得不同的电压Us此类仪表就是利用Us来平衡被测的热电势Ut的,其具体工作过程如下:
设原被测温度为t1,热电势Ut1正好与电桥输出Us1平衡。后来温度从t1升高到t2,热电势增大到Ut2,使得
ΔU(=Ut2-Us1)>0
正极性的偏差电压△U输人到相敏放大器,使放大器拾出的交流电流极性正好使可逆电机M正转。电机M正转时,一方面拖动指针与记录笔右移,指示温度升高;另一方面又拖动滑线电阻Rp的滑动触点A也右移,使Us升高。当升高到Us2等于Ut2时,因ΔU=Ut2-Us2=0放大器的输入ΔU为零,其输出亦为零,电机M停止转动。滑动触点A便停留在使电桥输出为Us2的位置上,指针与记录笔停在对应温度为t2的位置上,系统又恢复平衡,但它是在t2温度下的平衡。此后,若温度下降到t3<t2,系统重新失去平衡,且△U= Ut3-Us2 < 0,负极性的△U使电机M反转,并拖动指针与记录笔左移,指示温度下降,与此同时,滑动触点A左移,使Us下降到重新平衡时为止。该系统就是这样使指针与记录笔跟随被测温度t变化.
记录纸由同步电动机带动,图中所示记录仪的记录纸是长条形的,图中的水平方向位移表示温度的高低,垂直方向表示测定的时间,于是可以得到被测温度随时间的变化曲线。