【文章內容簡介】 成，如圖 25(a)所示。 反饋力 Ff的大小為 Ff=Kfl。 (22) Kf是電磁結構常數(shù)，其值為 Kf=? Bo DW 式中 B。 — 氣隙磁感應強度 。 D— 動圈平均直徑 。 W— 動圈匝數(shù)。 由前面的分析可知，改變 Kf 同樣可調整變送器的量程，這可通過改變反饋動圈的匝數(shù) W 來實現(xiàn)。 反饋動圈由 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，將 W1和 R11相串接，即 13短接， 24短接 。在高量程檔時，將W1和 W2串聯(lián)使用，即 l2短接。 內蒙古工業(yè)大學課程設計說明書 11 圖 18（ a） 結構示意圖 圖 25（ a）電磁反饋機構 因為 3321 ??WWW ，故改變反饋動圈匝數(shù)可實現(xiàn) 3:l 的量程調整。將凋整矢量角和改變反饋動圈匝數(shù)結合起來，最大和最小量程比可達 *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 。 低頻位移檢測放大器的作用是將副杠桿上檢測片的微小位移 S 轉換成直流輸出電流 I。所以它實質上是一個位移 電流轉換器。位移檢測放大器包括差動變壓器、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，它是一個采用變壓器耦合的 LC振蕩電路。由差動變壓器原邊繞 組的電感 LAB和電容 C4構成的并聯(lián)諧振回路，作為晶體管 VT1的集電極負載。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。電阻R6和二極管 VT1構成分壓式偏置電路， VD1， VD2還具有溫度補償作用。 R2是電流負反饋電阻，用來穩(wěn)定 VT1的直流工作點。 由 LAB、 C4構成的并聯(lián)振蕩回路的固有頻率也就是低頻振蕩器的振蕩頻率 : 內蒙古工業(yè)大學課程設計說明書 12 40 21 CLfAB?? 將有關元件數(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，則反饋信號與放大器的輸入信號同相，電路就形成正反饋。在檢測片的位移 S=? /2時， uCD=0，故不可能振蕩；在 s? /2時，因 uCD與 uAB反相，也不可能振蕩；只有在 s? /2 時 ，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。 下面再討論檢測片位稱 S與振蕩器輸出電壓 uAB之間的關系。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 P即為穩(wěn)定后的工作點， P點對應的 u， AB就是振蕩器的輸出電壓。 內蒙古工業(yè)大學課程設計說明書 13 (a)振蕩器的放大特性和反饋特性 (b)不同 F下的輸入輸出關系 圖 211振蕩器特性 振蕩器的反饋系數(shù)是隨檢測片位移 s的改變而變化的，在 S較大時 (? /2 范圍內 )，因磁阻較大， F就比較小 。反之， S較小時，磁阻較小， F就比較大。檢測片在不同位置 S1， S2， S3時，其相應的反饋系數(shù)為 F1， F2， F3。若 S3 S2 S1,則 F3 F2 F1。由圖 211（ b）可見不同 F時的反饋特性與放大特性相交于 P1， P2， P3，此時對應的輸出電壓分別 uAB1， uAB2， uAB3。 綜上所述，當檢測片位移 S改變時，反饋系數(shù) F隨之改變，使特性曲線上的交點 P上下移動，所以輸出電壓 uAB二也隨之改變。其變化趨勢為 :s? ? F? ? P點上移?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整流以及通過電阻 R R9和電容 C5濾波得到平滑的直流電壓信號，再送至功放級。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 互補型復合管，其目的一是提高電流放大系數(shù) 。二是電平配置，使 VT2的基極電平與前級輸 出信號的電平相匹配。 圖 212 整流濾波電路 圖 213功放級電路 圖中 R3為穩(wěn)定工作點的反饋電阻，同時提高功放級的輸入阻抗，有利于濾波器內蒙古工業(yè)大學課程設計說明書 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的接人同時也降低了功放級的增益，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的工作點比乙類稍高，在 uCD 的正負半周，輸人阻抗變化較大，接入 R7可使差動變壓器的副邊負載比較均勻。 R10用來改變放大器的靈敏度。當變送器用在高量程時，通過端子 8將 R10接入，與差動變壓器副邊并聯(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二極管。 圖 214 位移檢測放大器原理線路圖 內蒙古工業(yè)大學課程設計說明書 15 第三章 開方器及其顯示 開方器對 15V 的直流電壓信號進行開方運算，運算結果以 l5V 的直流電壓或420mA 的直流電流輸出。其運算關系為 0 11iU K U? ? ? 上式中， Ui、 U0分別為開方器的輸人、輸出信號 。K為開方系數(shù)。 儀表的基本誤差：輸人電壓大于或等于 時，177。 %；輸人電壓小于 ，且大于或等于 時，土 1%；輸人電壓小于 時，輸出信號被切除。 開方器的作用是實現(xiàn)開方運算，它是控制系統(tǒng)中 經(jīng)常使用的一種運算器。例如在圖 110所示的流量測量和控制系統(tǒng)中，開方器對差壓變送器的輸出信號進 , 行開方運算，從而得到與被測流量成