ність моста повинна бути в межах 50% Uном, тоді знаючи, можна знайти, наведене до одного плеча (наприклад, до R1) еквівалентне зміна плеча бруківці ланцюга:
Ом
Тоді для прийнятої 50% незбалансованості бруківці ланцюга опір R1 можна визначити як
Ом
З метою виключення впливу системи точного балансування на вихідний сигнал датчика визначимо номінали резисторів Rб1 і Rб2 з умови зміни номіналу опору плеча бруківці ланцюга при їх підключенні не більше на 0.01% Ri. Тобто загальний опір плеча R1 при шунтуванні резистором Rб1 не повинно бути менше R1общ=499.95 Ом, тоді номінал Rб1 може бути визначений як
Ом
Приймаємо значення резисторів МОм (з ряду гостірованних резисторів).
З іншого боку, згідно з прийнятою схемою розбаланс мостової схеми зводиться до нуля включенням резистора Rб0 в плече R1 або R3, тобто забезпечується рівність R1общ=R3общ.
Ом;
,
звідки Ом - значення балансувального резистора Rб0, яка необхідна для забезпечення точного балансування бруківці ланцюга при максимальному значенні разбаланса 50% Uном.
Знак мінус говорить про те, що для вибраних значень Rб1 і Rб3 резистор Rб0 необхідно підключати в плече R3.
Оцінимо вплив системи точного балансування на вихідний сигнал датчика через зміну вихідного опору бруківці ланцюга.
Ом
Отримане значення вихідного опору бруківці ланцюга відрізняється від вихідного опору бруківці ланцюга без використання системи точного балансування на 0.005%. Отже, впливом цієї системи на вихідний сигнал датчика можна знехтувати і можна її не враховувати при подальших розрахунках.
Опір Rш призначений для компенсації адитивної температурної похибки і визначається в процесі настройки. Однак при конструюванні необхідно знати той набір гостірованних резисторів, який вимагається при виготовленні.
Виходячи з вимог ГОСТ 22520-83, для датчиків класу 1.5% температурна похибка не повинна перевищувати 0,6%/10. Вважаючи, що дану похибка необхідно розполовинити на аддитивную і мультипликативную складові, максимальна адитивна температурну чутливість становить 1/° C. Посилимо дані вимоги і приймемо аддитивную температурну похибка 1/° C.
Аддитивна чутливість визначається, як:
,
де Ny=Uном - номінальний вихідний сигнал при впливі номінального вимірюваного параметра;
¶b - елементарне прирощення нульового рівня датчика при впливі температури;
¶T - елементарне прирощення дестабілізуючого чинника (температури).
А з іншого боку, вихідний сигнал бруківці ланцюга при впливі температури може бути визначений:
Вихідний сигнал з мостової вимірювальної ланцюга може бути визначений як:
,
де - ТКС резисторів,
ar=(a1 + a4) - (a2 + a3) - еквівалентна різниця температурних коефіцієнтів опору, наведена до одного плеча мостової вимірювальної ланцюга.
При шунтуванні плеча (наприклад, R1) термонезавісімим резистором загальний опір при зміні температури дорівнюватиме
,
де автоматичної експозиції - еквівалентний температурний коефіцієнт опору шунтуватися плеча;
загальний опір зашунтированного плеча;
З іншого боку:
Тоді прирівнявши обидві формули і вирішивши їх відносно автоматичної експозиції, нехтуючи при цьому величинами другого порядку малості, отримаємо:
З умови компенсації Sot можна записати:
;
Прирівнюючи рівняння для і вирішуючи щодо Rш, можна визначити номінал компенсаційного резистора, необхідний для компенсації адитивної температурної похибки, виражений через температурні коефіцієнти опорів резисторів.
Номінали ТКС приймемо для константана 1/° C. Приймаючи, що розкид ТКС не перевищує 10% (тобто 5 · 10-6 1/° C) і вибираючи найгірше розподілення у бруківці вимірювального ланцюга резисторів по ТКС 1/° C, 1/° C, визначимо мінімально допустиме значення Rш: Ом
Максимальне значення Rш можна визначити, встановивши мінімальне значення Sot, яке ми хочемо отримати при налаштуванні. Переймаючись технологічним допуском на виготовлення, приймемо мінімальне значення адитивної температурної чутливості датчика 1/° C. Тоді можна визначити Daе:
Ом
Ом
Тоді можна прийняти допустимі значення опору Rш від 910 Ом до 1.5 кОм (з ряду Е24).
термозалежні опір R? призначене для підгонки мультиплікативної похибки і визначається в процесі настройки. Його величина визначається з умови перекомпенсації максимального значення мультиплікативної похибки датчика. Підганяльні термонезавісімое опір R? призначене для підгонки номіналу і ТКС термозалежні компенсаційного резистора з умови компенсації мультиплікативної тем...
