Convertitori di normalizzazione: scopo, dispositivo e principio di funzionamento
Ai fini dell'elaborazione primaria del segnale dall'uscita di un trasduttore primario, come un termometro a resistenza, un termometro termoelettrico o un dispositivo di misurazione che emette un segnale di corrente alternata (ad esempio un manometro), viene utilizzato un trasduttore di normalizzazione usato. Chiamato anche convertitore di misura o intermedio.
Il convertitore di normalizzazione consente di ottenere un segnale DC digeribile dal segnale primario disponibile (ad esempio, il thermoEMF E o il valore di resistenza Rt possono fungere da tale segnale primario).
Ad esempio, diamo un'occhiata a come funziona il convertitore di misura tipo PT-TP-68, progettato per elaborare un segnale da un termometro termoelettrico.
La figura seguente mostra uno schema semplificato di questo convertitore, che consente di ottenere una Iout costante entro 5 mA della termoEMF E del termometro attraverso la resistenza di carico Rn, nominalmente 2,5 kOhm.Il circuito contiene: ponte raddrizzatore MK, amplificatore di uscita in corrente, amplificatore di retroazione e resistore di retroazione.
Le tre resistenze del ponte raddrizzatore sono costituite da Manganese (metallo speciale con basso coefficiente di temperatura della resistenza elettrica), e il quarto resistore è in rame e si trova più vicino ai terminali del termometro a resistenza.
Il convertitore funziona secondo uno schema di autocompensazione statica: la tensione proveniente dalla termoresistenza viene sommata alla tensione ai capi del ponte (così corretta), quindi confrontata con la tensione di retroazione Uos. Il segnale non compensato risultante viene amplificato da un amplificatore di uscita in corrente.
Alimentata al circuito esterno del resistore di carico, la corrente di uscita attraverso il divisore (non mostrato nel diagramma) viene inviata all'amplificatore di retroazione del dispositivo di retroazione (costituito da un amplificatore di retroazione e un resistore di retroazione). Le correnti di ingresso e di uscita dell'amplificatore di retroazione (FBO) sono proporzionali a kos. Di conseguenza, il segnale di retroazione attraverso il resistore di retroazione viene creato dalla corrente di retroazione con l'influenza del guadagno dell'amplificatore di retroazione.
Consideriamo ora un esempio di convertitore di normalizzazione progettato per funzionare termometro a resistenza.
La figura seguente mostra uno schema semplificato del convertitore di normalizzazione del modello PT-TS-68, che consente di ottenere un segnale unificato sotto forma di corrente nell'intervallo da 0 a 5 mA convertendo linearmente il valore del resistenza dell'elemento sensibile.
Il convertitore funziona secondo un circuito statico per la compensazione automatica.Include: un ponte di misura, un amplificatore di uscita in corrente e un dispositivo di feedback negativo (costituito da un amplificatore di feedback e un resistore di feedback).
MI - il ponte di misurazione funziona qui in modalità non equilibrata, converte la variazione della resistenza del termometro in una tensione costante, che viene rimossa dalle estremità del ponte e alimentata ad un amplificatore con uscita di corrente. Tre resistori di zavorra a ponte sono realizzati in manganina (piccolo TKS). Il ponte è alimentato da alimentazione stabilizzata… Il termometro stesso è collegato al ponte di misurazione in un circuito a tre fili.
Convertitore di normalizzazione OWEN NPT-3
Per automatizzare i processi tecnologici, è più conveniente ottenere informazioni sulla misurazione della corrente continua, soprattutto se l'ulteriore elaborazione viene eseguita da computer informativi. Per questo motivo, i dispositivi di uscita CA utilizzano blocchi di normalizzazione che convertono la CA in un comodo segnale CC per l'elaborazione.
Pertanto, i dispositivi di misurazione con uscita CA possono funzionare con unità di misurazione e dispositivi di misurazione con ingressi CC. Ma ulteriori blocchi di standardizzazione portano ad un aumento degli errori e ad una diminuzione dell'affidabilità, questo è particolarmente importante per le centrali nucleari e le centrali termiche, pertanto, nella fase di creazione di sistemi automatizzati per industrie così importanti, è necessario implementare immediatamente dispositivi con un output che non richiede trasformazioni inutili.