Normalisierungswandler – Zweck, Gerät und Funktionsprinzip
Zur primären Verarbeitung des Signals vom Ausgang eines Primärwandlers, beispielsweise eines Widerstandsthermometers, eines thermoelektrischen Thermometers oder eines Messgeräts, das ein Wechselstromsignal ausgibt (z. B. ein Manometer), dient ein Normalisierungswandler gebraucht. Auch Mess- oder Zwischenwandler genannt.
Der Normierungswandler ermöglicht es, aus dem verfügbaren Primärsignal ein verdauliches Gleichstromsignal zu gewinnen (als solches Primärsignal kann beispielsweise die ThermoEMF E oder der Widerstandswert Rt fungieren).
Schauen wir uns zum Beispiel an, wie der Messumformer Typ PT-TP-68 funktioniert, der für die Verarbeitung eines Signals eines thermoelektrischen Thermometers ausgelegt ist.
Die folgende Abbildung zeigt ein vereinfachtes Diagramm dieses Wandlers, das es ermöglicht, über den Lastwiderstand Rn, nominell 2,5 kOhm, einen konstanten Iout innerhalb von 5 mA der ThermoEMF E des Thermometers zu erhalten.Die Schaltung enthält: Gleichrichterbrücke MK, Stromausgangsverstärker, Rückkopplungsverstärker und Rückkopplungswiderstand.
Die drei Widerstände der Gleichrichterbrücke bestehen aus Mangan (Spezialmetall mit niedrigem Temperaturkoeffizient des elektrischen Widerstands), und der vierte Widerstand besteht aus Kupfer und befindet sich am nächsten an den Anschlüssen des Widerstandsthermometers.
Der Wandler arbeitet nach einem statischen Selbstkompensationsschema: Die Spannung des Widerstandsthermometers wird zur (auf diese Weise korrigierten) Spannung an den Enden der Brücke addiert und dann mit der Rückkopplungsspannung Uos verglichen. Das resultierende unkompensierte Signal wird durch einen Stromausgangsverstärker verstärkt.
Der dem externen Stromkreis des Lastwiderstands zugeführte Ausgangsstrom wird über den Teiler (im Diagramm nicht dargestellt) dem Rückkopplungsverstärker des Rückkopplungsgeräts (bestehend aus einem Rückkopplungsverstärker und einem Rückkopplungswiderstand) zugeführt. Die Eingangs- und Ausgangsströme des Rückkopplungsverstärkers (FBO) sind proportional zu kos. Dadurch entsteht das Rückkopplungssignal über den Rückkopplungswiderstand durch den Rückkopplungsstrom unter Einfluss der Verstärkung des Rückkopplungsverstärkers.
Betrachten Sie nun ein Beispiel für einen Normalisierungskonverter, der so konzipiert ist, dass er funktioniert Widerstandsthermometer.
Die folgende Abbildung zeigt ein vereinfachtes Diagramm des Normalisierungswandlers des Modells PT-TS-68, der es ermöglicht, durch lineare Umwandlung des Wertes ein einheitliches Signal in Form eines Stroms im Bereich von 0 bis 5 mA zu erhalten Widerstand des empfindlichen Elements.
Der Wandler arbeitet nach einer statischen Schaltung zur automatischen Kompensation.Es umfasst: eine Messbrücke, einen Stromausgangsverstärker und ein Gegenkopplungsgerät (bestehend aus einem Rückkopplungsverstärker und einem Rückkopplungswiderstand).
MI – die Messbrücke arbeitet hier im Nichtgleichgewichtsmodus, sie wandelt die Widerstandsänderung des Thermometers in eine konstante Spannung um, die an den Enden der Brücke abgenommen und einem Verstärker mit Stromausgang zugeführt wird. Drei Brückenballastwiderstände bestehen aus Manganin (kleiner TKS). Die Brücke wird mit Strom versorgt stabilisierte Stromversorgung… Das Thermometer selbst ist in Dreileiterschaltung an die Messbrücke angeschlossen.
OWEN NPT-3 Normalisierungskonverter
Um technologische Prozesse zu automatisieren, ist es bequemer, Informationen über die Messung von Gleichstrom zu erhalten, insbesondere wenn die Weiterverarbeitung durch Informationsrechner erfolgt. Aus diesem Grund verwenden AC-Ausgabegeräte Normalisierungsblöcke, die AC zur Verarbeitung in ein geeignetes DC-Signal umwandeln.
Somit können Messgeräte mit AC-Ausgang mit Messgeräten und Messgeräten mit DC-Eingängen zusammenarbeiten. Zusätzliche Standardisierungsblöcke führen jedoch zu einer Zunahme von Fehlern und einer Verringerung der Zuverlässigkeit. Dies ist besonders wichtig für Kernkraftwerke und Wärmekraftwerke. Daher ist es in der Phase der Erstellung automatisierter Systeme für so wichtige Industrien erforderlich, Geräte sofort zu implementieren mit einer Ausgabe, die keine unnötigen Transformationen erfordert.