Раздел 1. Реостатные преобразователи

Реостатный преобразователь – это реостат, движок которого перемещается под действием измеряемой неэлектрической величины.

Входной величиной преобразователя является перемещение движка реостата, механически связанного с измеряемой неэлектрической величиной, а выходной – активное сопротивление.

На рис. 4.30 показано устройство реостатного преобразова­теля.

Рис. 4.30. Устройство реостатного преобразователя.

На каркас 6 из изоляционного материала намотана с равномерным шагом проволока 5. Изоляция проволоки на верхней границе каркаса зачищается, и по металлу скользит щетка 4. Добавочная щетка 2 скользит по токосъемному кольцу 3. Обе щетки изолированы от приводного
валика 1.

Применение. Наиболее широкое распространение получили реостатные преобразователи в приборах для измерения уровня – реостатные уровнемеры, которые используются в самолетах, автомобилях и т.д. Также реостатные преобразователи применяются в пружинных датчиках ускорения – реостатных акселерометрах.

Реостатные уровнемеры. На рис. 4.31 представлена измерительная цепь бензиномера.

Рис. 4.31. Реостатный уравнемер.

Измерителем здесь является магнитоэлектрический логометр, рамки кото­рого включены последовательно с сопротивлениями R₁ и R₂ реостатного преобразователя. При изменении положения движка, связанного с поплавком, токи в обеих рамках изме­няются с различными знаками, вследствие чего изменяется от­ношение этих токов, а следовательно, и отклонение стрелки указателя. Сопротивления r₁ и r₂ служат для регулировки прибора на заданный предел измерения. Шкала указателя градуируется в литрах.

Пружинный акселерометр. На рис. 4.32 представлена прин­ципиальная схема пружинного датчика ускорения с реостат­ным преобразователем.

Рис. 4.32. пружинного датчика ускорения с реостат­ным преобразователем.

Масса m подвешена на пружинах С. При наличии вертикального ускорения под действием силы инерции F=mx движок Д, связанный с массой, перемещает­ся по реостату R. Выходное напряжение пропорционально действующему ускорению. Предел измерения прибора опре­деляется жесткостью пружин С и величиной массы.

Реостатные преобразователи могут быть использованы для измерения виброускорений и виброперемещений с огра­ниченным частотным диапазоном.

Погрешности. Реостатные преобразователи являются ступенчатыми (дискретными) преобразователями, за исключением преобра­зователей реохордного типа, так как непрерывному измене­нию измеряемой неэлектрической величины соответствует ступенчатое изменение сопротивления. Это обстоятельство вызывает погрешность измерения D, уменьшающуюся с уве­личением числа витков w преобразователя.

(4.12)

Обычно число витков берут не менее 100…200.