Компенсатор автоматический

Компенсатор автоматический, автоматическое измерительное устройство, работающее по компенсационному методу измерения, то есть по методу сравнивания двух величин, главным образом электрических напряжений или сил токов. Существуют К. а. со следящим двигателем и с компенсационным усилителем. В К. а. со следящим двигателем датчик D преобразует измеряемую величину х в эдс Е_х, которая сравнивается с другой эдс в измерительной схеме уравновешивания. Сигнал рассогласования DЕ усиливается и вызывает вращение следящего двигателя Д. Одновременно перемещается уравновешивающий орган (УО), изменяя сопротивление компенсирующей цепи (в схеме уравновешивания) таким образом, чтобы DЕ уменьшилось; при DЕ=0 двигатель останавливается. Отсчёт производится по показанию стрелки прибора или самописца, жестко связанных с УО. По такому принципу работает, например, потенциометр автоматический. К. а. со следящим двигателем представляет собой замкнутую астатическую (поскольку она содержит одно интегрирующее звено в виде двигателя) систему и является разновидностью следящих систем. Большинство приборов, работающих по этому принципу, производят регистрацию, а иногда и регулирование измеренной величины. Такие самоуравновешивающиеся приборы можно применять для измерений практически любых величин (эдс, сопротивления, индуктивности, емкости, частоты, мощности, температуры, механического перемещения, давления, уровня, светового потока и т.д.), которые могут быть преобразованы в электрический сигнал. Преимущества этих приборов: высокая чувствительность (порог чувствительности некоторых К. а. < 1 мкв) и точность измерения (0,2—0,5% от диапазона шкалы), возможность измерения без потребления энергии из измеряемой цепи; дистанционность измерений; хорошее быстродействие (скорость перемещения по шкале до 1 м/сек).

  В К. а. с компенсационным усилителем измеряемая эдс Е_х сравнивается с компенсирующим напряжением Е_к; сигнал рассогласования DЕ = Е_х—Е_к подаётся на вход усилителя У, на выходе которого появляется ток I, создающий компенсирующее напряжение IR=E_k, приблизительно равное Е_х. Результат измерения отсчитывается по гальванометру. К. а. с компенсационным усилителем представляет собой замкнутую, в общем случае статическую (поскольку здесь нет интегрирующего звена) систему, характеризуется статической или погрешностью компенсации (Е_х — Е_к). Этот К. а. можно рассматривать также как измерительный усилитель с обратной связью, преобразующий подаваемую на вход малую эдс Е_х (или ток) в пропорционально изменяющийся ток /. Точность измерения таких К. а. ограничена классом точности гальванометра. К. а. с компенсирующим усилителем являются лабораторными приборами для измерений небольших постоянных эдс и сил токов, а также для проверки электроизмерительных приборов, иногда применяются как комплексные компенсаторы переменного тока.

Схема автоматического компенсатора: а — со следящим двигателем; б — с компенсационным усилителем; х — измеряемая величина; D — датчик; Е_х — преобразованная эдс; У — усилитель; DЕ — сигнал рассогласования; Д — электродвигатель; УО — уравновешивающий орган; Г — гальванометр; Е_к — эдс компенсации; R — сопротивление; I — ток.