Meetsystemen

Meetsystemen: Algemene principes
Ladingseffecten in meetsystemen
De thermokoppelspanning dient versterkt te worden. De versterker vormt de belasting voor het
thermokoppel en functioneert als spanningsbron voor een indicator. Figuur 1.10 geeft de
algemene schakeling voor een versterker weer als vierpoort (2 maal 2 klemmen).
i N
V L
V L
Z in
V in
AV in
Zuit
Figuur 1.10: Equivalent schema voor een versterker.
Typische waarden voor een versterker zijn: ingangsimpedantie Z in
= R in
= 2.10 6 Ω, open-lus
versterking A = 1000, uitgangsimpedantie Z uit
= R uit
= 75Ω. De indicator is voor te stellen als een
zuiver resistieve belasting van 10 4 Ω. De schaal van de indicator is zodanig dat een wijziging van
V L
met 1 V met een wijziging in uitlezing van 25 °C overeenstemt. De gemeten temperatuur T M
is dus 25.V L
. Figuur 1.11 geeft het volledige equivalente schema weer.
T
Werk.
Temp
40 T
1000
V
µV 2 in
V in
10
M
20 Ω
Ω k
75 Ω
Ω
Thermokoppel Versterker Indicator
T M
Gemeten
Temperatuur
Figuur 1.11: Thévenin-equivalent voor temperatuurmeetkring.
Er gelden volgende verbanden:
Dit geeft:
V in = 40.10 −6 2.10 6
, en
2.10 6 + 20 T V L = 1000V
10 4
in T
75 + 10 4 M = 25V L
T M = ⎛ 2.10 6 ⎞
⎝ 2.10 6 + 20 ⎠ ⎛ 10 4 ⎞
T = 0, 9925T
⎝ 75 + 10 4 ⎠
Hierbij is de factor Z L
/Z Th
+Z L
ingevoegd bij elke interconnectie van twee elementen om het
ladingseffect in rekening te brengen. De ladingsfout is 0,0075T (onafhankelijk van eventuele
andere fouten). Door de juiste keuze van de opeenvolgende impedanties is de ladingsfout in dit
voorbeeld klein. Indien deze voorzorgen niet genomen worden, kan de ladingsfout echter zeer
groot worden.
Paragraaf 7.2 geeft nog een voorbeeld van ladingseffecten bij een potentiometer. In paragraaf 9.6
komen ook AC-ladingseffecten voor wanneer een LVDT met een zuiver Ohmse weerstand belast
wordt. De spanningsgevoeligheid van de LVDT is sterk afhankelijk van de belastingimpedantie.
__________ - I.8 -
Johan Baeten