С помощью неуравновешенных мостов

Измерение комплексных сопротивлений

Принципиальная схема неуравновешенного моста (НМ) при измерении модуля сопротивления | Z _x| приведена на рис. П.3.1, а.

а б

Рис. П.3.1. Схемы измерения модуля сопротивления | Z _x | и угла j

Для измерения | Z _x| необходимо подобрать такое сопротивление R _э, чтобы значения падения напряжения на сопротивлениях R _э и Z _x стали одинаковыми.

При этом условии

(П.3.1)

и, следовательно, | Z _x | = R _э.

Принципиальная схема моста при измерении угла j приведена на рис. П.3.1, б, а способ определения угла поясняется векторной диаграммой, которая изображена на рис. П.3.2 для случая индуктивного сопротивления Z.

Рис. П.3.2. Векторная диаграмма, поясняющая способ определения угла

Если | Z | = R _э, что достигнуто при измерении модуля сопротивления, то треугольник напряжения с вершинами 1, 2, 3 является равнобедренным. Следовательно,

; . (П.3.2)

Измерения комплексных сопротивлений методом НМ проводятся в следующем порядке:

1) собрать схему измерений, приведенную на рис. П.3.3; значение R принять равным 600 Ом; установить на генераторе частоту, равную первой из выбранных для измерения частот;

Рис. П.3.3. Схема измерения модуля угла комплексного сопротивления

2) выставить на магазине сопротивлений значение R _э, примерно равное сопротивлению | Z _x |, рассчитанному для данной частоты;

3) переключатель милливольтметра установить в положение «100 мВ» или «300 мВ». Выходное напряжение генератора отрегулировать так, чтобы стрелка вольтметра находилась в средней части шкалы;

4) установить ключ S ₁ на панели генератора в верхнее положение, подключив тем самым милливольтметр к точке 1 неуравновешенного моста; ключ S ₂ – в нижнее положение (подключение милливольтметра к точке 2 НМ);

5) подключая милливольтметр с помощью ключа S ₂ к точкам 2 и 3, добиться одинаковых показаний вольтметра, изменяя значение R _э.

Если при переключении ключа S ₂ с точки 2 на точку 3 стрелка милливольтметра отклоняется вправо, значит R _э > | Z _x| и значение R _э необходимо увеличить, а если влево, – то уменьшить.

Если показания милливольтметра одинаковы в обоих положениях ключа S ₂, то R _э = | Z _x |. Записать полученные значения | Z _x | и U _1-3;

6) не изменяя положения ключей S ₁ и S ₂, провод, соединяющий милливольтметр и точку 2 НМ, перенести из точки 2 в точку 4 неуравновешенного моста. Записать показания прибора (U _1-4);

7) вычислить значение угла j по формуле (П.3.2);

8) результаты расчета | Z _x |, U _1-3, U _1-4, j свести в таблицу П.3.1.

Таблица П.3.1

Результаты измерений и расчета

параметров комплексных сопротивлений

f, Гц	| Z |, Ом	U 1-3, В	U 1-4, В	j, град

Измерения с помощью неуравновешенного моста не дают возможности определить знак измеряемого угла j, поэтому его следует установить по характеру изменения | Z _x|; если | Z _x| с ростом частоты увеличивается (индуктивный характер сопротивления), то угол j будет положительным; если уменьшается (емкостной характер сопротивления), – то отрицательным.

Для определения знака определяемого угла можно также использовать способ, описанный в методе двух вольтметров.

Учебное издание

КАРПОВА Лилия Андреевна,

КОВАЛЕНКО Ольга Николаевна

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ОДНОРОДНЫХ ЛИНИЙ И

КОРРЕКТИРУЮЩИХ ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКОВ

_________________________________

Редактор Т. С. Паршикова

***

Подписано к печати.07.2005.

Формат 60×84 1/16. Бумага офсетная.

Плоская печать. Усл. печ. л.. Уч.-изд. л..

Тираж 230 экз. Заказ

**

Редакционно-издательский отдел ОмГУПСа

Типография ОмГУПСа

*

644064, г. Омск, пр. Маркса, 35

Дата добавления: 2015-06-27