【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 成，如圖 25(a)所示。 反饋力 Ff的大小為 Ff=Kfl。 (22) Kf是電磁結(jié)構(gòu)常數(shù)，其值為 Kf=? Bo DW 式中 B。 — 氣隙磁感應(yīng)強(qiáng)度 。 D— 動(dòng)圈平均直徑 。 W— 動(dòng)圈匝數(shù)。 由前面的分析可知，改變 Kf 同樣可調(diào)整變送器的量程，這可通過(guò)改變反饋動(dòng)圈的匝數(shù) W 來(lái)實(shí)現(xiàn)。 反饋動(dòng)圈由 W1和 W2兩部分組成，連接線路如圖 25(b) 所示。 W1為 725 匝，用于低量程擋 。W2為 1450 匝， W1十 W2=2175 匝，用于高量程擋。圖中 R11和 W2的直流電阻相等。在低量程擋時(shí)，將 W1和 R11相串接，即 13短接， 24短接 。在高量程檔時(shí)，將W1和 W2串聯(lián)使用，即 l2短接。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 11 圖 18（ a） 結(jié)構(gòu)示意圖 圖 25（ a）電磁反饋機(jī)構(gòu) 因?yàn)?3321 ??WWW ，故改變反饋動(dòng)圈匝數(shù)可實(shí)現(xiàn) 3:l 的量程調(diào)整。將凋整矢量角和改變反饋動(dòng)圈匝數(shù)結(jié)合起來(lái)，最大和最小量程比可達(dá) *3/1=。 圖 25（ b） 改量程接線圖 低頻放大器由振蕩器、整流濾波及功率放大器三部分組成 。 低頻位移檢測(cè)放大器的作用是將副杠桿上檢測(cè)片的微小位移 S 轉(zhuǎn)換成直流輸出電流 I。所以它實(shí)質(zhì)上是一個(gè)位移 電流轉(zhuǎn)換器。位移檢測(cè)放大器包括差動(dòng)變壓器、低頻振蕩器、整流濾波及功率枚大器等部分。圖 214是其原理線路圖。 U0=K 1?Ui +1 （ 25） 振蕩器 振蕩器線路如圖 210所示。由圖可見(jiàn)，它是一個(gè)采用變壓器耦合的 LC振蕩電路。由差動(dòng)變壓器原邊繞 組的電感 LAB和電容 C4構(gòu)成的并聯(lián)諧振回路，作為晶體管 VT1的集電極負(fù)載。副邊繞組 CD接在 VT1的基極和發(fā)射極之間，用以耦合反饋信號(hào)。電阻R6和二極管 VT1構(gòu)成分壓式偏置電路， VD1， VD2還具有溫度補(bǔ)償作用。 R2是電流負(fù)反饋電阻，用來(lái)穩(wěn)定 VT1的直流工作點(diǎn)。 由 LAB、 C4構(gòu)成的并聯(lián)振蕩回路的固有頻率也就是低頻振蕩器的振蕩頻率 : 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 12 40 21 CLfAB?? 將有關(guān)元件數(shù)值 LAB=39mH、 C4= 代人，則可算得 f0? 4kHz。 振 蕩器的輸出電壓經(jīng)差動(dòng)變壓器藕合得到的 uCD，反饋至放大器的輸人端。如果反饋信號(hào)能滿足振蕩的相位條件和振幅條件，則放大器能形成自激振蕩。 現(xiàn)先分析振蕩的相位條件。由電路圖可知，只要 uCD與 uAB的相位相同，則反饋信號(hào)與放大器的輸入信號(hào)同相，電路就形成正反饋。在檢測(cè)片的位移 S=? /2時(shí)， uCD=0，故不可能振蕩；在 s? /2時(shí)，因 uCD與 uAB反相，也不可能振蕩；只有在 s? /2 時(shí) ，因 uCD與 uAB同相，才能形成正反饋，滿足振蕩的相位條件，電路才可能振蕩 圖 210 振蕩器電路 至于振蕩的振幅條件，即 Kf=1(K 為放大器電壓放大系數(shù)， F為反饋系數(shù) )，只要選擇合適的電路變量，是容易滿足的。 下面再討論檢測(cè)片位稱(chēng) S與振蕩器輸出電壓 uAB之間的關(guān)系。圖 211(a)所示為振蕩器的放大特性和反饋特性，此圖表明，振蕩器的放大特性是非線性的，而反饋特性在鐵芯未飽和的情況下是線性的。兩條線的交點(diǎn) P即為穩(wěn)定后的工作點(diǎn)， P點(diǎn)對(duì)應(yīng)的 u， AB就是振蕩器的輸出電壓。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 13 (a)振蕩器的放大特性和反饋特性 (b)不同 F下的輸入輸出關(guān)系 圖 211振蕩器特性 振蕩器的反饋系數(shù)是隨檢測(cè)片位移 s的改變而變化的，在 S較大時(shí) (? /2 范圍內(nèi) )，因磁阻較大， F就比較小 。反之， S較小時(shí)，磁阻較小， F就比較大。檢測(cè)片在不同位置 S1， S2， S3時(shí)，其相應(yīng)的反饋系數(shù)為 F1， F2， F3。若 S3 S2 S1,則 F3 F2 F1。由圖 211（ b）可見(jiàn)不同 F時(shí)的反饋特性與放大特性相交于 P1， P2， P3，此時(shí)對(duì)應(yīng)的輸出電壓分別 uAB1， uAB2， uAB3。 綜上所述，當(dāng)檢測(cè)片位移 S改變時(shí)，反饋系數(shù) F隨之改變，使特性曲線上的交點(diǎn) P上下移動(dòng)，所以輸出電壓 uAB二也隨之改變。其變化趨勢(shì)為 :s? ? F? ? P點(diǎn)上移?uAB? 整流濾波 整流濾波電路如圖 212 所示。振蕩器的輸出電壓 uAB 經(jīng)二極管 VD4整流以及通過(guò)電阻 R R9和電容 C5濾波得到平滑的直流電壓信號(hào)，再送至功放級(jí)。整流濾波電路并聯(lián)在 LAB、 C4回路的兩端，因此它的總阻抗不能太小，否則將要影響振蕩器的工作 功率放大器 功率放大器由晶體管 VT2 VT3和電阻 R3， R4 R5組成，如圖 213 所示，放大器采用PNPNPN 互補(bǔ)型復(fù)合管，其目的一是提高電流放大系數(shù) 。二是電平配置，使 VT2的基極電平與前級(jí)輸 出信號(hào)的電平相匹配。 圖 212 整流濾波電路 圖 213功放級(jí)電路 圖中 R3為穩(wěn)定工作點(diǎn)的反饋電阻，同時(shí)提高功放級(jí)的輸入阻抗，有利于濾波器內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 14 輸出電壓的穩(wěn)定。 R5為 VT VT3集電極與發(fā)射極之間的穿透電流提供旁路，用以改善放大器的溫度性能。 R5的接人同時(shí)也降低了功放級(jí)的增益，但提高了電路的穩(wěn)定性。 低頻放大器線路中其他元件的作用如下。 R1 、 C1起相位校正作用，它對(duì)高次諧波造成一相移，破壞其振蕩的相位條件，即防止高次諧波 產(chǎn)生寄生振蕩。 R 7起穩(wěn)定振蕩管輸人電壓的作用。由于 VT1的工作點(diǎn)比乙類(lèi)稍高，在 uCD 的正負(fù)半周，輸人阻抗變化較大，接入 R7可使差動(dòng)變壓器的副邊負(fù)載比較均勻。 R10用來(lái)改變放大器的靈敏度。當(dāng)變送器用在高量程時(shí)，通過(guò)端子 8將 R10接入，與差動(dòng)變壓器副邊并聯(lián)，使靈敏度降低。 C C6為高頻旁路電容，可減小交流分量。 VD9為防止電源反接的保護(hù)二極管。 圖 214 位移檢測(cè)放大器原理線路圖 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 15 第三章 開(kāi)方器及其顯示 開(kāi)方器對(duì) 15V 的直流電壓信號(hào)進(jìn)行開(kāi)方運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果以 l5V 的直流電壓或420mA 的直流電流輸出。其運(yùn)算關(guān)系為 0 11iU K U? ? ? 上式中， Ui、 U0分別為開(kāi)方器的輸人、輸出信號(hào) 。K為開(kāi)方系數(shù)。 儀表的基本誤差：輸人電壓大于或等于 時(shí)，177。 %；輸人電壓小于 ，且大于或等于 時(shí)，土 1%；輸人電壓小于 時(shí)，輸出信號(hào)被切除。 開(kāi)方器的作用是實(shí)現(xiàn)開(kāi)方運(yùn)算，它是控制系統(tǒng)中 經(jīng)常使用的一種運(yùn)算器。例如在圖 110所示的流量測(cè)量和控制系統(tǒng)中，開(kāi)方器對(duì)差壓變送器的輸出信號(hào)進(jìn) , 行開(kāi)方運(yùn)算，從而得到與被測(cè)流量成