ตัวแปลงมาตรฐาน — วัตถุประสงค์ อุปกรณ์ และหลักการทำงาน

เพื่อจุดประสงค์ในการประมวลผลสัญญาณเบื้องต้นจากเอาต์พุตของทรานสดิวเซอร์หลัก เช่น เทอร์โมมิเตอร์แบบต้านทาน เทอร์โมมิเตอร์แบบเทอร์โมอิเล็กทริก หรืออุปกรณ์การวัดที่ส่งสัญญาณกระแสสลับ (เช่น เกจวัดความดัน) ทรานสดิวเซอร์นอร์มอลไลซิงคือ ใช้แล้ว. เรียกอีกอย่างว่าตัวแปลงการวัดหรือตัวกลาง

ตัวแปลงนอร์มอลไลซ์ทำให้สามารถรับสัญญาณ DC ที่ย่อยได้จากสัญญาณหลักที่มีอยู่ (เช่น thermoEMF E หรือค่าความต้านทาน Rt สามารถทำหน้าที่เป็นสัญญาณหลักได้)

ตัวอย่างเช่น มาดูกันว่าตัวแปลงการวัดประเภท PT-TP-68 ซึ่งออกแบบมาเพื่อประมวลผลสัญญาณจากเทอร์โมมิเตอร์แบบเทอร์โมอิเล็กทริกทำงานอย่างไร

รูปด้านล่างแสดงไดอะแกรมอย่างง่ายของตัวแปลงนี้ ซึ่งช่วยให้ได้รับ Iout คงที่ภายใน 5 mA ของเทอร์โม EMF E ของเทอร์โมมิเตอร์ผ่านความต้านทานโหลด Rn ซึ่งมีค่าเล็กน้อยที่ 2.5 kOhmวงจรประกอบด้วย: วงจรเรียงกระแสบริดจ์ MK, แอมพลิฟายเออร์เอาต์พุตปัจจุบัน, แอมพลิฟายเออร์ป้อนกลับและตัวต้านทานป้อนกลับ

ตัวต้านทานสามตัวของสะพานเรียงกระแสทำจาก แมงกานีส (โลหะพิเศษที่มีต่า ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของความต้านทานไฟฟ้า) และตัวต้านทานตัวที่สี่ทำจากทองแดงและตั้งอยู่ใกล้กับขั้วของเทอร์โมมิเตอร์ตัวต้านทานมากที่สุด

ตัวแปลงทำงานตามรูปแบบการชดเชยตัวเองแบบคงที่: แรงดันไฟฟ้าจากเทอร์โมมิเตอร์ความต้านทานจะถูกเพิ่มเข้ากับแรงดันไฟฟ้าจากปลายสะพาน (แก้ไขด้วยวิธีนี้) จากนั้นเปรียบเทียบกับแรงดันป้อนกลับ Uos สัญญาณที่ไม่มีการชดเชยที่เกิดขึ้นจะถูกขยายโดยแอมพลิฟายเออร์เอาท์พุตปัจจุบัน

ที่ป้อนเข้าสู่วงจรภายนอกของตัวต้านทานโหลด กระแสเอาต์พุตผ่านตัวแบ่ง (ไม่แสดงในแผนภาพ) จะถูกป้อนไปยังตัวขยายสัญญาณป้อนกลับของอุปกรณ์ป้อนกลับ (ประกอบด้วยเครื่องขยายสัญญาณป้อนกลับและตัวต้านทานป้อนกลับ) กระแสอินพุตและเอาท์พุตของเครื่องขยายสัญญาณป้อนกลับ (FBO) เป็นสัดส่วนกับ kos เป็นผลให้สัญญาณป้อนกลับผ่านตัวต้านทานป้อนกลับถูกสร้างขึ้นโดยกระแสป้อนกลับที่มีอิทธิพลต่ออัตราขยายของแอมพลิฟายเออร์ป้อนกลับ

ตอนนี้พิจารณาตัวอย่างตัวแปลงมาตรฐานที่ออกแบบมาเพื่อใช้งานได้ เครื่องวัดอุณหภูมิความต้านทาน.

รูปด้านล่างแสดงแผนภาพอย่างง่ายของตัวแปลงค่ามาตรฐานของรุ่น PT-TS-68 ซึ่งทำให้สามารถรับสัญญาณแบบครบวงจรในรูปแบบของกระแสในช่วงตั้งแต่ 0 ถึง 5 mA โดยการแปลงค่าเชิงเส้นตรง ความต้านทานขององค์ประกอบที่ละเอียดอ่อน

ตัวแปลงทำงานตามวงจรไฟฟ้าสถิตเพื่อการชดเชยอัตโนมัติประกอบด้วย: บริดจ์การวัด แอมพลิฟายเออร์เอาต์พุตปัจจุบัน และอุปกรณ์ป้อนกลับเชิงลบ (ประกอบด้วยแอมพลิฟายเออร์ป้อนกลับและตัวต้านทานป้อนกลับ)

MI - สะพานวัดทำงานที่นี่ในโหมดไม่สมดุล มันจะแปลงการเปลี่ยนแปลงความต้านทานของเทอร์โมมิเตอร์เป็นแรงดันคงที่ซึ่งถูกลบออกจากปลายสะพานและป้อนไปยังแอมพลิฟายเออร์ที่มีเอาต์พุตกระแส ตัวต้านทานบัลลาสต์แบบบริดจ์สามตัวทำจากแมงกานีส (TKS ขนาดเล็ก) สะพานขับเคลื่อนโดย แหล่งจ่ายไฟที่เสถียร… ตัวเทอร์โมมิเตอร์นั้นเชื่อมต่อกับสะพานวัดในวงจรสามสาย

OWEN NPT-3 ตัวแปลง Normalizing

ในการทำให้กระบวนการทางเทคโนโลยีเป็นไปโดยอัตโนมัติ การขอรับข้อมูลเกี่ยวกับการวัดกระแสตรงจะสะดวกกว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากการประมวลผลเพิ่มเติมดำเนินการโดยคอมพิวเตอร์ข้อมูล ด้วยเหตุผลนี้ อุปกรณ์เอาท์พุต AC จึงใช้บล็อก Normalizing ที่แปลง AC เป็นสัญญาณ DC ที่สะดวกสำหรับการประมวลผล

ดังนั้น อุปกรณ์การวัดที่มีเอาต์พุต AC สามารถทำงานร่วมกับหน่วยการวัดและอุปกรณ์การวัดที่มีอินพุต DC ได้ แต่บล็อกมาตรฐานเพิ่มเติมนำไปสู่ข้อผิดพลาดที่เพิ่มขึ้นและความน่าเชื่อถือลดลง นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์และโรงไฟฟ้าพลังความร้อน ดังนั้นในขั้นตอนของการสร้างระบบอัตโนมัติสำหรับอุตสาหกรรมที่สำคัญดังกล่าว จึงจำเป็นต้องติดตั้งอุปกรณ์ทันที ด้วยเอาต์พุตที่ไม่ต้องการการแปลงที่ไม่จำเป็น