(董清三)电子电位差计是工业上一种通用仪表,它和热电偶配用,可连续指示和连续记录温度;它和电动单元组合仪表或其他直流电动或电压发送器配合,可指示和记录流量、压力、重量(电子秤)、速度、位移等;如附加调节装置,可用来自动调节或发送信号。由于电子电位差计具有灵敏、准确、反应迅速、工作可靠等特点,在工业上得到了广泛的应用。本文仅就西安仪表厂的EWY—102型圆图电子电位差计作些简单介绍。照片为外形,图1为其电路。这里介绍的是与热电偶配合,测量温度时的情形。


测量线路
R\(_{Ⅰ}\),RⅢ,R\(_{Ⅳ}\),RBZ是电桥的4个臂,滑线电阻R\(_{w}\)介于RⅢ,R\(_{Ⅳ}\)之间。1.5伏的干电池EGD接在电桥对角线C、D间时,在另一对角线顶点A、B两点间产生一补偿电势。当热电偶电势E\(_{t}\)和这个补偿电势相等时,电桥则没有信号输出。如果热电偶电势和补偿电势不等,就产生一个直流信号,经振动变流器ZB调制成50赫交流信号,经输入变压器、电子放大器放大,使可逆电动机ND旋转(旋转方向决定于热电偶电势的增大或减小)。可逆电动机经减速齿轮减速,带动Rw,使测量线路重新平衡,电机同时带动指针和记录笔进行指示和记录。圆形的记录纸是由同步电动机TD传动的,一般24小地转一周。
R\(_{Ⅱ}\)是分流电阻,它的数值决定于测量范围。
R\(_{BZ}\)是热电偶冷端温度变化的补偿电阻。RBZ是铜电阻,和热电偶冷端放在一起。当冷端温度随环境改变时,R\(_{BZ}\)值跟着改变,使电桥A、B两点电压改变,这个电压变化正好和热电偶由于冷端温度变化引起的热电势变化相补偿,从而消除误差。
换接开关HG扳向“测量”位置,进行测量;扳向“调整”位置,进行桥路工作电压调整。(只有使CD两端的电压维持一定值,测量才准确)调整电压时,把标准电池E\(_{BD}\)和电桥C、D端串联起来。若C、D两点间的电压不等于EBD,放大器就有信号输入,使可逆电机ND旋转,带动变阻器R\(_{TZ}\),一直调整到二者电压相等为止。RDJ的作用是调整电压时,输出信号小一些,以免降低放大器和ND的寿命。R\(_{HZ}\)是用来限制电流的,以防损坏标准电池。
振动变流器和输入变压器
为了把测量的信号放大,避免零点飘移,应用了交流电子放大器。测量的直流电势经振动变流器变为交流(图2)。变流器的激磁线圈使振动片以50赫的频率振动,两个接点和振动片交替接触,使输入变压器初级绕组上下两部分交替通电,在次级便感应出50赫的交流信号。输入变压器把信号电压升高10倍,而后加在电子放大器的第一级的栅极和阴极间。电容器C\(_{5}\)用来滤除高次谐波和干扰信号。

电子放大器
输入变压器的信号,经电子管G\(_{1}\)和G2的一半组成的阻容耦合三级电压放大器放大,而后输入到功率放大级。C\(_{2}\)的另一半作为整流,供给电压放大器的屏极。
功率放大级是由G\(_{3}\)、G4组成的相敏放大器,G\(_{3}\)、G4的屏极由变压器两个次级绕组供电,其相位差180°。可逆电动机ND的控制绕组作为G\(_{3}\)、G4的负载。控制绕组一端接在G\(_{3}\)、G4 屏极的变压器绕组中间抽头上,另一端接在G\(_{3}\)、G4并联的阴极上。
经电压放大级放大后的交流信号加到G\(_{3}\)、G4栅极,其中两个并联的屏极与栅极信号同相位,屏极电流增加,另外两个屏极相位与之相反,屏流减小。此时输入到ND控制绕组中的电流有直流成分,有50赫的交流成分。交流成分与ND激磁绕组的电流相位差为90°,二者构成旋转磁场,使ND转动。
当放大器输入信号极性改变时,功率放大级输入到ND控制绕组中的电流相位同时改变,因而ND向另一方向旋转。
当放大器没有输入信号时,G\(_{3}\)、G4进行全波整流,其中的直流成分使ND转子制动,其中的交流成分的频率是100赫,与激磁绕组中的50赫交流电,不能构成旋转磁场,因而ND不转。
ND控制绕组并联电容G\(_{Ⅱ}\),使高次谐波电流不能进入绕组,以免电机发热。
在结构上,EWY—102圆图电子电位差计具有下列特点。
1.全部电气部件都用屏蔽罩,抗外磁场干扰性能好。
2.使用20极插座连接,检修方便。
3.桥路工作电压可以自动调整(每小时一次),可以手动调整,也可以使之停止调整。自动调整可以保证连续测量、记录的准确性;手动调整和停止调整,对定时测量提供方便,不致在测量时因调整桥路电压而影响测量。