книги из ГПНТБ / Полонников Д.Е. Электронные усилители автоматических компенсаторов

гос.

А \

m s ь

г л а в А v

ВХОДНЫЕ УСТРОЙСТВА УСИЛИТЕЛЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА

ПРЕДИСЛОВИЕ

Электронные автокомпенсаторы *) являются в настоящее время одним из важнейших средств автоматики. Они позво­ ляют измерять и регистрировать самые разнообразные элек­ трические и неэлектрические величины. Благодаря своей про­ стоте, надежности и высокой точности автокомпенсаторы широко используются как при выполнении научно-исследо­ вательских работ, так и в промышленности. Их роль не огра­ ничивается задачей измерения, они применяются в качестве составного элемента в разнообразных системах автоматиче­ ского регулирования. Особое значение автокомпенсаторы имеют в сложных системах, где требуется измерять и ре­ гистрировать большое количество различных величин.

Нашей промышленностью разработаны и выпускаются вы­ сококачественные автокомпенсаторы. Однако требования, предъявляемые к ним, непрерывно растут, что вызывает не­ обходимость разработки еще болеесовершенных устройств.

Одним из главных узлов автокомпенсаторов является электронный усилитель. Такие важные показатели, как по­ грешность, чувствительность, быстродействие, форма пере­ ходного процесса, помехозащищенность, надежность, габариты и стоимость прибора, в значительной мере определяются свойствами и характеристиками усилителя.

Электронные усилители' автокомпенсаторов обладают рядом специфических особенностей, которые необходимо

*) Под автокомпенсаторами мы понимаем различные автопотен­ циометры, самобалансирующиеся мосты и подобные им приборы, в основу которых положена непрерывная автоматическая балансировка измерительной схемы.

лено исследованию схем усилителей автокомпенсаторов, а также методике их расчета и проектирования.

При изложении материала автор стремился по возмож­ ности избегать повторения общей теории усилителей низкой частоты, достаточно освещенной в литературе, но подробно останавливаться на особенностях усилителей автокомпенса­ торов. В частности, наиболее детально рассмотрены проблемы построения входных и выходных цепей усилителей, борьба

спомехами и обеспечение высокой чувствительности.

Внастоящей книге не рассматриваются усилители цифро­ вых автокомпенсаторов и автокомпенсаторов с динамической

компенсацией, а также безламповые усилители, в связи с огра­ ниченным объемом книги, а также весьма существенными особенностями указанных усилителей, требующих самостоя­ тельной методики расчета.

Книга рассчитана на специалистов в области автоматики, электроники и приборостроения. Ряд вопросов, рассмотрен­ ных в книге, может быть полезен при исследовании и проек­ тировании следящих систем, автоматических компенсаторов, измерительных усилителей и их элементов.

Ссылки на литературу даны в квадратных скобках. Биб­ лиография, помещенная в конце книги, охватывает вопросы проектирования усилителей автокомпенсаторов и связанные с ними проблемы. Особое внимание при составлении библио­ графии было уделено высокочувствительным усилителям, про­ ектирование которых вызывает наибольшие затруднения.

При выполнении научной работы, результаты которой при­ водятся в книге, член-корреспондент АН СССР В. А. Тра­ пезников сделал ряд ценных указаний, за что автор выра­

Г Л А В А I

ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОННЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ В СИСТЕМЕ АВТОКОМПЕНСАТОРА.

КЛАССИФИКАЦИЯ УСИЛИТЕЛЕЙ

§ 1. Особенности усилителей автокомпенсаторов

• Электронные усилители автокомпенсаторов обладают ря­ дом особенностей, позволяющих выделить их в самостоя­

рительное устройство обы­ чно представляет мостовую или потенциометрическую схему

измерений, которая питается постоянным либо переменным то­ ком. В измерительное устройство входит также компенси­ рующий элемент. В зависимости от величины у и положения компенсирующего элемента на выходе измерительного устрой­

ким образом, чтобы уменьшить сигнал рассогласования до незначительной величины. Так осуществляется компенсация

пенСатор является разновидностью следящих систем; его усилитель выполняет также и роль сравнивающего устройства (нуль-органа). Положение компенсирующего элемента, меха­

нала рассогласования, поступающего от измерительной схемы, до уровня, необходимого для вращения двигателя.

Остановимся на особенностях усилителей автокомпенсато­

от долей микровольта до нескольких вольт; выходное сопро­ тивление измерительной схемы — от десятков ом до величин порядка 109 -г-1011 ом. Такое разнообразие выходных пара­ метров измерительных схем требует значительной универ­ сальности входных устройств усилителей. В противном слу­ чае пришлось бы иметь большое количество различных моди­ фикаций усилителей, что весьма нежелательно при массовом производстве.

Другой характерной особенностью усилителей автоком­ пенсаторов является. сра_вни.тельно высокая чувствительность, т. е^ннзкий порог чувствительности. Под порогом чувстви­ тельности усилителя автокомпенсатора будем понимать мини­ мальную величину входного сигнала (напряжения UB или то­ ка /„ ), создающего на выходе усилителя напряжение первойгармоники несущей частоты, надежно отличимое от шумов и помех и достаточное для преодоления двигателем момента трения в системе *). Например, при измерении температур в узком диапазоне порог чувствительности должен составлятьнесколько микровольт, а иногда и доли микровольта. Порог чувствительности того же порядка необходим в инфракрас­

*) Подробнее о чувствительности и пороге чувствительности см» стр. 71.