メジャーによる比較方法

測定技術では、精度を向上させるために、測定された量の値を特別な測定によって再現された量の値と比較することに基づく方法がよく使用されます。この場合、異なる（差動）信号が測定されるが、通常、測定誤差は小さいため、高い測定精度が確保される。

この方法は、ブリッジとポテンショメータを測定する操作の基礎です。

通常、測定によって再現される値は調整され、測定の過程でその値は測定値の値と正確に等しく設定されます。

橋を測定するとき、抵抗はそのような尺度として使用されます-レオコードの助けを借りて、物体の温度が変化すると変化する熱変換器の抵抗のバランスがとれます。

通常、ポテンショメータの測定には、安定化された出力を備えた安定した電圧源が使用されます。測定中に、そのような電源の電圧を使用して、センサーによって生成されたEMFが補償されます。この場合、この測定方法を補正と呼びます。

どちらの場合も、後続のデバイス（デバイス）のタスクは、測定値と測定値が等しいという事実を登録することだけであるため、それらの要件は大幅に軽減されます。

ブリッジの測定による温度の決定

例として、手動モードでの測定ブリッジの動作原理を考えてみましょう。

図1aは、ORを制御する（またはOIを測定する）ために、特定の物体の温度Θを測定するためのブリッジ回路を示しています。このような回路の基礎は、いわゆるブリッジアームを形成する４つの抵抗器ＲＴＣ、Ｒｐ、Ｒ１、Ｒ２の閉回路である。これらの抵抗の接続点は頂点 (a、b、c、d) と呼ばれ、反対側の頂点 (a-b、c-d) を接続する線はブリッジの対角線と呼ばれます。対角線の一方 (c ～ d、図 1.a) には電源電圧が供給され、もう一方 (a ～ b) には測定または出力が供給されます。このような回路はブリッジと呼ばれ、測定装置全体に名前が付けられています。

RTC 抵抗器は、測定対象物のすぐ近く (多くの場合その内部) に配置され、最大数メートルの長さのワイヤを使用して測定回路に接続される主要な温度測定トランスデューサ (サーミスタ) です。

このようなサーマルコンバータの主な要件は、必要な測定範囲内の温度に対するアクティブ抵抗 RTC の線形依存性です。

ここで、R0 は温度 Θ0 (通常 Θ0 = 20 °C) におけるサーマルコンバータの公称抵抗です。

α — サーマルコンバーターの材質に応じた温度係数。

最も一般的に使用されるメタル サーミスタ TCM (銅) および TSP (白金) は、メタル サーミスタ (MTP) と呼ばれることもあります。

可変抵抗器 Rp は、前述の高精度レオコード (測定) であり、可変 RTC のバランスを取る役割を果たします。抵抗 R1 と R2 によってブリッジ回路が完成します。それらの抵抗 R1 = R2 が等しい場合、ブリッジ回路は対称と呼ばれます。

さらに、図１０は、 1.a は、橋のバランスを固定するためのヌル デバイス (NP) と摂氏の目盛りが付いた矢印を示しています。

米。 1. 測定ブリッジによる温度測定: a) 手動モード。 b) 自動モードの場合

電気工学では、ブリッジのバランス (平衡) 条件は、ブリッジの反対側のアームの抵抗の積が等しいときに実現されることが知られています。つまり、センサーに接続するワイヤの抵抗を考慮すると、次のようになります。

ここで、Rp = Rp1 + Rp2 はワイヤ抵抗の合計です。または対称ブリッジの場合 (R1 = R2)

この場合、測定対角線に電圧はなく、ゼロデバイスはゼロを示します。

物体の温度Θが変化すると、RTCセンサーの抵抗値が変化してバランスが崩れ、スライドワイヤーのスライダーを動かしてバランスを回復する必要があります。

この場合、スライダーとともに矢印がスケールに沿って移動します (図 1.a の点線はスライダーと矢印の間の機械的接続を示しています)。

測定値は平衡の瞬間にのみ行われるため、このような回路やデバイスは平衡測定ブリッジと呼ばれることがあります。

図に示す測定回路の主な欠点は次のとおりです。 1.a は、周囲温度によって変化する可能性があるワイヤの抵抗 Rp によって引き起こされる誤差の存在です。

この誤差は、センサーの接続に 3 線式を使用することで排除できます (図 1.b を参照)。

その本質は、3番目のワイヤの助けを借りて、供給対角線の上部«c»が熱抵抗に直接移動し、残りの2つのワイヤRп1とRп2が異なる隣接アームにあるという事実にあります。対称ブリッジのバランス状態は次のように変換されます。

したがって、誤差を完全に排除するには、センサーをブリッジ回路に接続するときに同じワイヤ (Rp1 = Rp2) を使用するだけで十分です。

自動温度制御システム

自動測定モード（図1b）を実装するには、ゼロデバイスの代わりに、ギアボックスを備えた位相感応アンプ（U）と可逆モーター（RD）を測定対角線に接続するだけで十分です。

物体の温度変化の性質に応じて、バランスが確立されるまで誘導路は RP スライダーを一方向または別の方向に動かします。 a-b 対角線間の電圧がなくなり、モーターが停止します。

さらに、エンジンは必要に応じてインジケーター ポインターとレコーダー (PU) を動かし、チャート ストリップ (DL) の読み取り値を記録します。グラフィックス バーは同期モーター (SM) によって一定速度で駆動されます。

自動制御理論の観点から見ると、この測定装置は自動制御 (SAK) 温度システムであり、負帰還を備えたサーボ システムの部類に属します。

フィードバック機能は、モーター シャフト RD をレコード Rp に機械的に接続することによって実現されます。設定値は TC 熱電対です。この場合、ブリッジ回路は 2 つの機能を実行します。

1. 比較装置

2.コンバータ（ΔRからΔU）。

電圧ΔUは誤差信号です

逆転モーターは実行要素であり、各 SAC の目的は制御値に関する情報を人間の知覚に便利な形式で提供することであるため、出力値は 1 つの矢印 (または記録ユニット) の動きです。

KSM4 測定ブリッジの実際の回路 (図 2) は、図に示したものよりわずかに複雑です。 1.b.

抵抗器 R1 はレコードであり、絶縁されたワイヤに巻かれた高い電気抵抗のワイヤです。可動モーターは、スライド ワイヤー上をスライドし、スライド ワイヤーと平行な銅バス上をスライドします。

測定精度に対するモーターの過渡接触抵抗の影響を軽減するために、モーターから分離されたスライド ワイヤーの 2 つの部分がブリッジの異なるアームに含まれています。

残りの抵抗の目的:

• R2、R5、R6 — 操作、測定限界またはスケール範囲を変更します。

• R3、R4 — スケールの開始時の温度を設定 (選択) します。

• R7、R9、P10 — ブリッジ回路を完成させます。

• R15 — ブリッジのさまざまなアーム上のワイヤ Rп の抵抗の等しさを調整します。

• R8 — サーミスター電流を制限します。

• R60 — アンプの入力電流を制限します。

抵抗器はすべてマンガニン線で作られています。

ブリッジには、主電源変圧器の特別な巻線からの交流電圧 (6.3 V) によって電力が供給されます。

アンプ (U) — 位相感知型 AC。

エグゼクティブ リバーシブル モーター (RD) は、ギアボックスを内蔵した 2 相誘導モーターです。

米。 2. シングルチャンネル温度測定モードの KSM4 デバイスの回路図。