Для связи между отдельными устройствами в автоматических системах регулирования используются преобразователи. По способу использования преобразователи можно подразделить на первичные, служащие для преобразования информации в удобную форму для той или иной системы регулирования, и нормирующие, преобразующие неунифицированные сигналы в унифицированные.
1. Простейшие преобразователи
Рассмотрим основные схемы использующихся электрических измерительных преобразователей. К схемам простейших преобразователей можно отнести однополупериодные и двухполупериодные схемы. Наиболее распространенные варианты этих схем показаны на рис. 12.1, где а — однополупериодные, б и
К положительным свойствам этих преобразователей относится простота, к отрицательным — воздействие возмущающих внешних факторов, из которых наибольшее влияние оказывает температура вследствие большого разброса температурных характеристик диодов.
К простейшим первичным преобразователям следует отнести преобразователи индуктивных, дифференциальных и других видов сигналов в сигнал постоянного тока для подачи на вход измерительных приборов. Одна из схем подобного вида преобразователей приведена на рис. 12.2.
Величина перемещения плунжера индуктивного преобразователя Д преобразуется в напряжение постоянного тока, которое используется одновременно в схемах контроля и регулирования. Мост, двумя плечами которого являются катушки Д, питается напряжением 12 В переменного тока. При среднем положении плунжера и движка потенциометра R1 ток в диагонали моста равен нулю. При отклонении плунжера в ту или иную сторону величина тока в диагонали моста будет изменяться пропорционально величине отклонения плунжера. Напряжение рассогласования моста с резистора R2 подается на вход показывающего прибора, с потенциометра R3 — на вход автоматического записывающего прибора Л/7, с потенциометра R4 — на регулирующий прибор Р.
К преобразователям сигналов первичных приборов в унифицированный сигнал относится большая группа нормирующих преобразователей типа НП. К ним относятся преобразователи типа НП-П1М, НП-Р1, ПТ-ДТ-К и др.
Нормирующий преобразователь типа НП-П1М предназначен для непрерывного преобразования перемещения сердечника дифференциального первичного преобразователя в унифицированный сигнал постоянного тока 0—5 мА. Преобразователь НП-TJIl выпускается для работы с термопарами ТХА и ТХК и предназначен для линейного преобразования измеряемой температуры в унифицированный сигнал постоянного тока 0—5 мА. Преобразователь НП-Р1 служит для преобразования в унифицированный сигнал 0—5 мА перемещения движка реостатного преобразователя, преобразователь НП-СЛ1—для преобразования сигнала термометра сопротивления.
Основная погрешность преобразования не превышает ±1,5%. Сопротивление нагрузки, включая сопротивление линии связи преобразователя с нагрузкой, не должно превышать 2,5 кОм.
Структурная схема преобразователя НП-П1М представлена на рис. 12.3. Он состоит из демодулятора и усилителя постоянного тока. Дифференциальный преобразователь ДМ подключается к входу демодулятора 1, который преобразует входной
сигнал в пропорциональное постоянное напряжение. Питание осуществляется от стабилизатора переменного тока 6, расположенного внутри преобразователя.
Усилитель постоянного тока УПТ, охваченный глубокой отрицательной нелинейной обратной связью по току 4, преобразует постоянное напряжение в переменное преобразователем 2, усиливает его при помощи усилителя 3 и посредством фазочувствительного усилителя мощности 5 вновь преобразует в постоянное.
Для преобразования сигнала индуктивного преобразователя, устанавливаемого на некоторых исполнительных механизмах и дифманометрах, следует применять преобразователь НП-П1М, используя для этого несложную переходную схему от трех проводной к двухпроводной системе.
Схема преобразователя характеризуется высокой линейностью зависимости выходного тока от входного сигнала.
На рис. 12.4 приведена упрощенная принципиальная схема нормирующего преобразователя типа НП-TJ11, линейно преобразующего термо ЭДС в унифицированный сигнал постоянного тока 0—5 мА.
Преобразователь состоит из измерительной схемы и усилителя, охваченного глубокой обратной связью, в результате чего обеспечивается пропорциональность между выходным током и ЭДС термопары ТП. Измерительная схема ИС включает мост М, питаемый от источника стабилизированного напряжения. Одно плечо моста /?„ (медное) служит для компенсации погрешности, возникающей за счет нагрева свободных концов термопары ТП. Напряжение, снимаемое с диагонали моста, уравновешивает термоЭДС и сигнал обратной связи, снимаемый с резистора R0. с- При изменении термоЭДС возникает сигнал рассогласования, который подается на трехкаскадный усилитель. Первым каскадом служит магнитный усилитель МУ. Его обмотка возбуждения ОВ питается переменным напряжением 50 Гц от трансформатора.
При отсутствии управляющего сигнала постоянного тока в обеих управляющих обмотках ОУ наводятся равные и противоположные ЭДС переменного тока. Появление управляющего тока нарушает их баланс, в результате чего на первичной обмотке входного трансформатора Тр2 появляется переменное напряжение удвоенной частоты 100 Гц; оно усиливается вторым каскадом, собранным на полупроводниковом триоде 77, и поступает через трансформатор ТрЗ на оконечный каскад Т2, представляющий собой демодулятор. Выходное постоянное напряжение после демодулятора фильтруется конденсатором С и, проходя по резистору обратной связи R0-c, поступает во внешнюю цепь (RB).
Нормирующие преобразователи других типов, например Ш-70, Ш-71, Ш-72 и других, в основном отличаются измерительными схемами.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100