Avtomatlashtirish va boshqarish

Nazorat savollari

1. Qarshilik termoo‘zgartirgichlarining materiallariga qanday talablar qo‘yiladi?

   
   

2. Metall QT lar qanday metallardan tayyorlanadi?

   
   

3. Platinali va misli QT lar qanday harorat sohalarida qo‘llaniladi?

   
   

4. Platinali va misli QT larning konstruktiv amalga oshirilishi nimasi bilan farqlanadi?

   
   
   

Ma'ruza №9.
Muvozanatlashgan va muvozanatlashmagan ko‘prik sxemalari.
Reja:
1.Muvozanatlashgan ko‘prik sxemalari.

2.Muvozanatlashmagan ko‘prik sxemalari.

3.Avtomatik muvozvnatlashgan ko‘prik sxemalari.


Q arshiliklar o‘lchashning ko‘prik sxemasi
Termometrlar qarshiligini o‘lchash uchun elektrotexnikada foydalaniladigan odatdagi muvozanatlashtirilgan va muvozanatlashtirilmagan ko‘prik sxemalarini qo‘llash mumkin.
Muvozanat ko‘priklari ikki xil: laboratoriyada (noavtomatik) va sanoatda ishlatiladigan (avtomatik) bo‘ladi. Yarim o‘tkazgichli termoqarshiliklarning o‘lchov asbobi sifatida esa, odatda, muvozanatlashtirilmagan ko‘priklar xizmat qiladi.
9 .1 - rasmda karshilik termometri ulanadigan, o‘zgarmas tokda ishlaydigan muvozanatlashtirilgan ko‘prikning prinsipial sxemasi keltirilgan. Ko‘prik ikkita doimiy karshiliklar (rezistorlar) R₁ va R₂, reoxord R_p, qarshilik termometri R_t va ulaydigan simlarning karshiliklari R_sim dan iborat. Ko‘prikning bir diagonaliga ye o‘zgarmas tok manbai, ikkinchisiga esa almashlab ulagich P orqali nol indikator NP ulanadi. Reoxord R_r ning sirpang‘ichi siljishi tufayli ko‘prikning erishilgan muvozanat holatida uning diagonalidagi tok kuchi nolga teng bo‘ladi. Shu paytda ko‘prikning b va d uchlaridagi potensiallar teng bo‘ladi. I manba toki ko‘prikning a uchida ikkiga — 1₁ va 1₂ ga bo‘linadi.
Demak, R₁ va R₂ qarshiliklar bir-biriga teng bo‘lgani uchun quyidagi tenglamani yozish mumkin:
R₁I₁=R₂I₂ (9.1)
Ko‘prikning bs va sd yelkalaridagi potensiallar ham teng bo‘ladi, ya'ni
I_PR_P=I_t(R_t+2R_сим) (9.2)
(9.1) tenglamani (9.2) tenglamaga bo‘lsak
(9.3)
Agar I₀=0,1₁=I_p ва I₂₌I_t bo'lsa,
R₁(R_t+2R_сим)=R_pR₂ (9.4)
(9.5)
Agar atrofidagi haroratni o’zgarmas deb hisoblasak, 2R_сим = соnst.
U holda (9.5) tenglama quyidagi ko‘rinishni oladi:
R_t=K·R_p-K₁=f(R_p) (9.6)
Shunday qilib, R_t. o‘zgarishi bilan reoxord qarshiligi R_p o‘zgartirib, ko‘prikni muvozanat xolatga keltirish mumkin. O‘lchanayotgan muhit haroratining o‘zgarishi katta bo‘lib, R_p ning o‘zgarishi sababli yuzaga keladigan xatolik mikdor ko‘payib ketish xavfi paydo bo‘lganda, qarshilik termometrining uch simli ulash sxemasi ko‘llanadi (2. 18-rasm).
Bunday ulash usulida bir simning qarshiligi R_t karshilikka, ikkinchi simning karshiligi esa R_p o‘zgaruvchi qarshilikka qo‘shiladi. Ko‘prik muvozanatining tenglamasi quyidagicha bo‘ladi:
(9.7)
R₁=R₂ бўлса,
R+R_сим=R_p+R_сим (9.8)
Bu tenglamadan ko‘rinib turibdiki, uch simli sxemada simlarning qarshiligi o‘lchash natijasiga ta'sir qilmaydi.
Uch simli sxemalarda har bir liniyadagi alohida moslash qarshiliklari yordamida berilgan R_sim qiymatgacha olib boriladi. Muvozanatlashtirilgan ko‘prik sxemalarining kamchiligi (qo‘l manipulyasiyasini bajarish zaruriyati) muvozanatlashtirilmagan ko‘priklar sxemasida bartaraf etilgan.
Muvozanatlashtirilmagan ko‘priklar haroratni o‘lchash uchun qarshilik termometrlari bilan birgalikda ham qo‘llaniladi. Ammo ulardan gaz analizatorlarida, konsentratormerlarda va qator o‘lchash vositalarida keng foydalaniladi.
Muvozanatlashtirilmagan ko‘priklar haroratni bevosita o‘lchash imkonini beradi. 9.3- rasmda bu kuprikning sxemasi keltirilgan: R-rostlash qarshiligi; R₁,R₂,R₃ -ko‘prikning doimiy qarshiliklari; R_m-millivoltmetr qarshiligi; R_n- nazorat qarshiligi; N (nazorat) holatidan o‘lchash holatiga o‘tkazish almashlab ulagichi -P; R_t-qarshilik termometri; P-O‘ holatda turganida R_t ning o‘zgarishi bilan millivoltmetr orqali ta'minlash kuchlanishiga to‘g‘ri mutanosib bo‘lgan tok o‘tadi. Demak, tok o‘zgarmas bo‘lishi kerak, bu vazifani rostlash karshiligi R bajaradi. Ta'minlash kuchlanishini nazorat qarshiligi R_n bajaradi. R_H ning qiymati shunday tanlanishi kerakki, karshilik ulanganda asbob strelkasi shkaladagi qizil chiziqli belgini ko‘rsatsin.
R_t qarshilik o‘zgarganda, almashlab ulagich O‘ vaziyatda turganida, millivoltmetr orqali kuchi shu o‘zgarishiga to‘g‘ri mutanosib bo‘lgan tok
(9.9)
Bunda K (Om³ larda) ushbu qiymatga teng:
R_M(R₁+R_t)·(R₂+R₃)+R₂R₃(R₁+R_t)+R₁R_t(R₂+R₃) (9.10)
(9.10) tenglamadan ko‘rinadiki, millivoltmetr orqali o‘tadigan tok kuchi ta'minlash kuchlanishi U_ab ga to‘g‘ri mutanosib, demak tokni o‘zgarmas saqlab turish kerak ekan.
Muvozanatlashtirilmagan ko‘priklarning afzalliklariga sxemasining muvozanatlashtiradigan qurilmani talab etmaydigan soddaligini, kichik qarshiliklarni o‘lchash uchun ishlatish mumkinligini kiritish mumkin. Muvozanatlashtirilmagan ko‘priklarning kamchiliklariga ko‘rsatishlarining ta'minlash kuchlanishi o‘zgarishiga bog‘liqlngini, ko‘prik shkalasining chiziqsizligini kiritish mumkin.
Muvozanatlashtirilgan avtomatik ko‘priklarda reoxordning sirpang‘ichi avtomatik ravishda siljiydi. Bunday ko‘priklarning o‘lchash sxemasi o‘zgarmas yoki o‘zgaruvchan tok manbaidan ta'minlanadi. O‘zgaruvchan tok muvozanatlashtirilgan ko‘priklarida aktiv qarshiliklar hal qiluvchi ahamiyatga ega, shuning uchun, o‘zgarmas tok ko‘priklari uchun chiqarilgan yuqoridagi tenglamalar o‘zgaruvchan ko‘priklar uchun ham yaraydi. O‘zgaruvchan tok muvozanatlashtirilgan ko‘priklari bir qator afzalliklarga ega: o‘lchash sxemasi kuch transformatorining bir o‘ramidan ta'minlanadi, ya'ni qo‘shimcha ta'minlash manbai talab qilinmaydi, shu bilan birga tebranish o‘zgartgich (vibroo‘zgartgich) ning ham zaruriyati bo‘lmaydi. Muvozanatlashtirilgan avtomatik ko‘priklarning turi ko‘p, lekin ularning ish prinsipi bir xil. Misol sifatida ko‘rsatuvchi va o‘ziyozar muvozanatlashtirilgan avtomatik ko‘prikning o‘zgaruvchan tokdan ta'minlanuvchi prinsipial sxemasi 9.4-rasmda
ko’rsatilgan.

9.4 – rasm. Muvozanatlashtirilgan avtomatik ko‘prikning prinsipial sxemasi.
Ko‘rsatuvchi muvozanatlashtirilgan ko‘priklar xam shu prinsipial sxema bo‘yicha ishlaydi, lekin ularda yozuv bloki yo‘k. 9.4- rasmdagi prinsipial sxemada quyidagi shartli belgilar qabul qilingan:
R_p — reoxord; R_sh — reoxord shunti, u R_p qarshiligini belgilangan qiymatga yetkazib turish uchun xizmat qiladi; R_n — o‘lchash oralig‘ini belgilash qarshiligi; R_d — shkala boshlang‘ich qiymatini rostlovchi ko‘shimcha karshilik; R₁, R₂, R₃ — ko‘prik sxemasining qarshiliklari; R_b — tokni cheklovchi ballast qarshilik; R_t — qarshilik termometri; R_l — liniya qarshiligini rostlovchi qarshilik; EK — elektron kuchaytirgich; RD — asinxron kondensatorli reversiv dvigatel; SD — diagramma lentasini siljituvchi sinxron dvigatel.
Ko‘prikli o‘lchash sxemasidagi barcha qarshiliklar manganin simdan tayyorlanadi. 9.4- rasmdan ko‘rinib turibdiki, qarshilik termometri uch simli o‘lchash sxemasi usulida ulangan. Bu holda termometrni ko‘prik bilan ulaydigan simlarning qarshiligi ko‘prikning R_t va R₁ yelkalariga taqsimlanadi. Shuning uchun, atrof-muhit haroratining o‘zgarishi natijasida ulangan simlar qarshiligining o‘zgarishi sababli hosil bo‘lgan xatolik qiymati kamayadi. Termometr qarshiligi R_t ning o‘zgarishi natijasida ko‘prik sxemasining muvozanati yo‘qoladi, a va b cho‘qqilardan kuchaytirgichning kirish qismiga nobalans kuchlanish keladi. Kuchaytirgich bu kuchlanishni reversiv dvigatel ishga tushguncha kuchaytiradi. Dvigatelning chiqish vali reoxord sirpang‘ichi va karetka bilan kinematik bog‘langanligi uchun bu val ularni noballast kuchlanish kamayib, nolga teng bo‘lguncha siljitadi. Ko‘prik sxema muvozanat holatiga kelganda reversiv dvigatelning rotori to‘x-taydi, reoxord sirpang‘ichi esa ko‘rsatkichli karetka bilan birga o‘lchanayotgan termometr qarshilngiga teng xolatni egallaydi.
O‘zgarmas tok manbaidan ishlaydigan muvozanatlashtirilgan ko‘prikning o‘lchash sxemasi ham yuqoridagiga o‘xshash, faqat uning elektron kuchaytirgichi tebranish o‘zgartgichi bilan ta'minlangan. Shuning uchun, uning kuchaytirish qismi potensiometrnikiga o‘xshash.
Muvozanatlashtirilgan avtomatik ko‘priklar quyidagi afzalliklarga ega: 1) ko‘prikning ko‘rsatishi ta'minlash kuchlanishiga bog‘liq emas; 2) asbobning ko‘rsatishi harorat o‘zgarishi bilan chiziqli bog‘langan; 3) o‘lchashlar (ko‘prikni mvozanatlashtirish) avtomatik amalga oshiriladi; 4) termoqarshilik ulashning uch simli usuli ulash simlari qarshiligining o‘zgarishidan hosil bo‘lgan ko‘rsatishlardagi xatoligini keskin kamaytirish yoki hatoni yo‘qotish imkonini beradi.
Kamchiliklariga quyidagilar kiradi: 1) sxemada muvozanatlashtirish uchun qurilmaning zarurligi; 2) kichik qarshiliklarni o‘lchash qiyinligi yoki mutlaqo mumkin emasligi.