Электронные автоматические потенциометры и уравновешенные мосты применяют для измерения, записи и регулирования температуры и других величин, изменение значений которых может быть преобразовано в напряжение постоянного тока или в изменение активного сопротивления.
Приборы состоят из трех основных узлов: измерительной схемы, электронного усилителя и отсчетного устройства. В основу работы автоматических потенциометров положен компенсационный метод измерения, основанный на уравновешивании измеряемой величины другой известной величиной. Компенсационный метод характеризуется высокой точностью измерения.
Типовая измерительная схема автоматического потенциометра приведена на рис. В одну диагональ мостовой схемы включен стабилизированный источник питания У2, в другую через нуль-индикатор У1 подается ЭДС датчика УЗ. Если измеряемая ЭДС равна падению напряжения на реохорде Rр, то к усилителю У1, выполняющему функцию нуль-индикатора, будет подведен нулевой сигнал и вся система будет находиться в равновесии. При изменении ЭДС датчика на величину, равную или большую чувствительности усилителя, на вход последнего подается напряжение разбаланса, которое после преобразования и усиления воздействует на уравновешивающий электродвигатель. Ротор последнего, вращаясь, перемещает движок реохорда до равновесного состояния схемы. Вращение выходного вала реверсивного электродвигателя с помощью механической передачи преобразуется в перемещение указателя.
Так как каждому значению ЭДС датчика соответствует определенное положение движка реохорда и указателя, то в момент равновесия схемы положение указателя определяет значение измеряемого параметра.
Уравновешивающим устройством в измерительных схемах потенциометров является реохорд Rp, состоящий обычно из рабочей и токосъемной спиралей, выполненных из устойчивой к износу и коррозии воль-фрамопалладиевой проволоки, намотанной на две изолированные медные шинки. Для повышения надежности работы схемы движок реохорда снабжают контактами, выполненными из сплава золото — серебро — медь. В основу работы электронных автоматических мостов положен нулевой метод измерения сопротивления.
Уравновешенные мосты. (ГОСТ 7164—78*)—наиболее распространенные измерительные приборы, применяемые в комплекте с термопреобразователем сопротивления. Принцип действия уравновешенного моста (рис. 14,) основан на так называемом нулевом методе измерений. Равновесие (баланс) моста наступает при отсутствии разности потенциалов между точками А и В, в этом случае стрелка нуль-прибора установится на нулевой отметке (нулевая отметка находится на середине шкалы).
Схема работает следующим образом. При изменении температуры контролируемого объекта изменяется сопротивление термопреобразователя сопротивления Rt, в результате чего нарушается равновесие мостовой схемы. В измерительной диагонали моста появляется напряжение разбаланса, поступающее на усилитель ЭУ, выполняющий роль нуль-индикатора. Напряжение разбаланса в усилителе усиливается до величины, достаточной для приведения в действие реверсивного электродвигателя РД, ротор которого, вращаясь, перемещает движок реохорда до равновесного состояния схемы.
Вращение выходного вала реверсивного электродвигателя с помощью механической передачи преобразуется в перемещение указателя.
Так как каждому значению термопреобразователя сопротивления соответствует определенное положение движка реохорда и указателя, то в момент равновесия схемы положение указателя определяет значение измеряемого параметра. Полярность сигнала зависит от величины сопротивления датчика по отношению к значению сопротивления реохорда в момент равновесия.
Уравновешивающим устройством в измерительных схемах мостов является калиброванный реохорд, аналогичный по своему устройству с реохордом, применяемым в автоматических потенциометрах.