Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Измерение параметров электрических сигналов




На практике приходится измерять следующие параметры электрических сигналов: ток, напряжение, мощность, частоту, сдвиг фаз и др. При этом измерения производятся в широком диапазоне значений измеряемых величин и рабочих частот. Ранее, в параграфах, посвящен­ных рассмотрению различных приборов, указывалось на особенности их применения для измерения тех или иных величин, в том числе и па­раметров электрических сигналов. Резюмируем кратко эти сведения.

Измерение напряжения осуществляется в диапазоне частот от 0 до 109 Гц. При более высоких частотах напряжение перестает быть инфор­мативным параметром. Напряжение постоянного тока от долей милли­вольта до сотен вольт удобно измерять магнитоэлектрическими вольт­метрами, которые имеют достаточно высокую точность (класс точно­сти до 0,05). Следует, однако, иметь в виду, что входное сопротивление магнитоэлектрического вольтметра, которое в основном определяется значением добавочного сопротивления, не превышает десятков килоом. При измерениях в высокоомных цепях собственная проводимость вольт­метра может быть причиной значительных погрешностей измерения. Магнитоэлектрическим вольтметрам присуща также температурная погрешность, вызываемая зависимостью сопротивления рамки прибора от температуры.

Для измерения напряжения постоянного тока в высокоомных цепях широко используются электронные аналоговые и цифровые вольтмет­ры. Электронные аналоговые вольтметры и милливольтметры являются многопредельными приборами. Ими можно измерять напряжение от еди­ниц микровольт до нескольких киловольт. Высокое входное сопротив­ление вольтметров, равное десяткам и более мегаом, снижает потребле­ние мощности из измеряемой цепи до пренебрежимо малых значений. Следовательно, влияние измерительного прибора на режим работы изу­чаемого объекта оказывается незначительным. Электронные аналоговые вольтметры имеют основную погрешность 1,5 — 6%. Источниками погрешностей являются нестабильность элементов и собственные шумы электронных цепей. Вносят вклад также погрешности измерительного механизма и градуировки шкалы.

Цифровые вольтметры постоянного тока также широко распростра­нены. Они обладают широким диапазоном измерения, высокой точно­стью и чувствительностью, быстродействием, удобством считывания по­казаний, возможностью включения в состав измерительно-вычислитель­ных комплексов. Возможности и особенности цифрового вольтметра определяются в первую очередь характеристиками использованно­го АЦП. Существуют цифровые вольтметры прямого и уравновешиваю­щего преобразования. В схемах прямого преобразования применяются время-импульсные, время-импульсные интегрирующие и частотно-импульсные АЦП, а в схемах уравновешивающего преобразования -АЦП поразрядного уравновешивания.

Цифровые вольтметры прямого преобразования отличаются просто­той и высоким быстродействием (более 104 измерений в секунду). В интегрирующих вольтметрах благодаря усреднению напряжения по времени измерения достигается повышенная помехозащищенность. Ос­новным достоинством цифровых вольтметров с АЦП поразрядного уравновешивания является высокая точность измерения (приведенная погрешность 0,01—0,001%). Диапазон напряжений, измеряемых цифро­выми вольтметрами разных типов, охватывает диапазон от долей микро­вольта до единиц киловольт.

Современные цифровые вольтметры содержат микропроцессорные блоки и снабжены клавиатурой, что позволяет автоматизировать про­цесс измерения, проводить его в соответствии с заданной программой, осуществлять требуемую обработку результатов измерений, расширять функциональные возможности прибора, превратив его в мультиметр, позволяющий измерять не только напряжение постоянного тока, но и многие другие величины: напряжение переменного тока, сопротивление, емкость конденсатора, частоту и др.

Точные измерения напряжения постоянного тока производятся при помощи компенсаторов постоянного тока. Класс точности этих приборов достигает 0,0005. Пределы измеряемых напряжений -от 10-9 В до нескольких десятков вольт.

Среднеквадратическое (действующее) значение напряжения перемен­ного тока


измеряется электромагнитными (до 1—2 кГц), электродинамическими (до 2—3 кГц), ферродинамическими (до 1—2 кГц), электростатическими (до 10 МГц) и термоэлектричес­кими (до 10—100МГц) приборами.


Выпрямительные приборы реагируют на средневыпрямленное зна­чение

но градуируются обычно в среднеквадратических значениях синусоидаль­ного напряжения. Отличие формы измеряемого напряжения от сину­соидальной может приводить к большим систематическим погрешно­стям. Выпрямительные вольтметры используются до частот 10—20 кГц. Электромагнитные вольтметры в основном служат щитовыми при­борами. Расширение их пределов измерения достигается использова­нием измерительных трансформаторов напряжения. Электродинами­ческие, электростатические обычно являются лабораторными прибо­рами, термоэлектрические используются на повышенных частотах. Вы­прямительные вольтметры обычно входят в состав многофункциональ­ных переносных измерительных приборов — тестеров.

Электронные аналоговые вольтметры применяются для измерения среднеквадратичных, средневыпрямительных и пиковых (амплитуд­ных) значений переменного тока. Их отличает большое входное сопро­тивление, высокая чувствительность и возможность измерений на вы­соких частотах (вплоть до сотен мегагерц).

Цифровые вольтметры, предназначенные для измерения напряжения переменного тока, строятся на основе цифровых вольтметров постоян­ного тока, снабженных преобразователем переменного напряжения в постоянное. В диапазоне частот до 100 кГц их основная погрешность может не превышать 0,5%. Цифровые вольтметры средневыпрямлен­ного значения используют одно- и двухполупериодные выпрямители. В цифровых вольтметрах среднеквадратического значения применяют­ся термоэлектрические преобразователи. Однако инерционность послед­них существенно снижает быстродействие вольтметров.

Для одновременного измерения амплитуды и фазового сдвига си­нусоидального напряжения используются компенсаторы переменного тока. Относительная погрешность измерения при помощи компенса­торов лежит в пределах ± 0,5%.

Измерение тока. Постоянный ток измеряется при помощи магнито­электрических приборов. Они обеспечивают наивысшую точность среди электромеханических аналоговых приборов (класс точности 0,05—2,5).

Магнитоэлектрические амперметры позволяют измерять токи от 10-7 до 50 А (при измерении токов больше 0,05 А используются внутренние шунты). Применение шунтов приводит к увеличению влияния изменений температуры на показания приборов. Это связано с тем, что вследствие неодинаковых значений температурных коэффициентов сопротивления рамки и шунта происходит изменение соотношения их сопротивлений, а следовательно, и перераспределение текущих по ним токов. Для умень­шения температурной погрешности применяются различные цепи темпе­ратурной компенсации. Простейшая из них содержит только один эле­мент — добавочный резистор из манганина, включенный последователь­но с рамкой измерительного механизма. Такая термокомпенсация удовлетворительна только для приборов классов точности 1,0 и хуже. Более точные приборы используют несколько более сложные цепи термокомпенсации, содержащие как последовательные, так и параллель­ные цепочки резисторов.

Для измерения больших постоянных токов (от 50 А до нескольких килоампер) применяются магнитоэлектрические амперметры и килоам­перметры с наружными шунтами.

Малые постоянные токи (меньше 10-6 А) измеряются при помощи гальванометров.

Измерения постоянного тока с повышенной точностью производятся косвенным образом. Образцовый резистор включается в измеряемую цепь и компенсатором измеряется падение напряжения на этом резисто­ре. Значение тока вычисляется при помощи закона Ома.

Переменный ток измеряется амперметрами электромагнитной, элект­родинамической и ферродинамической систем. Электромагнитные ам­перметры являются в основном однопредельными щитовыми прибора­ми (класс точности 1,0; 1,5; 2,5). Они работают со встроенными или наружными измерительными трансформаторами тока, позволяя изме­рять токи до 300 А и 15 кА соответственно.

Также в качестве щитовых часто работают ферродинамические ампер­метры. Электродинамические амперметры и миллиамперметры обычно выполняются в виде переносных лабораторных приборов. Их типичные классы точности 0,2; 0,5; 1,0. Выпрямительные амперметры обычно входят в состав переносных лабораторных комбинированных приборов (тестеров). Их диапазон измерения — от долей миллиампера до не­скольких ампер, Набор шунтов обеспечивает изменение пределов изме­рения. Точность выпрямительных амперметров невелика (классы точ­ности 1,5; 2,5; 4,0), Другим недостатком является зависимость показа­ний от формы тока. Термоэлектрические миллиамперметры и ампер­метры применяются на повышенных частотах (до сотен мегагерц). Их диапазон измерений — от нескольких миллиампер до нескольких ампер. Расширение пределов измерения достигается применением высо­кочастотных трансформаторов тока. Классы точности 1,0; 1,5. Термо­электрические приборы имеют малую перегрузочную способность. Это является их недостатком.

Измерение мощности в цепях постоянного и переменного однофаз­ного тока чаще всего производится электродинамическими и ферроди­намическими ваттметрами (§ 2.4). Электродинамические ваттметры выпускаются в виде переносных лабораторных многопредельных прибо­ров. Их классы точности 0,1—0,5. Изменение пределов измерения дости­гается коммутацией секций токовой катушки и подключением различ­ных добавочных резисторов.

Частотный диапазон электродинамических ваттметров ограничен свер­ху частотами порядка нескольких килогерц. С повышением частоты индуктивное сопротивление катушек начинает вносить заметный вклад в погрешность прибора.

Ферродинамические ваттметры обычно служат щитовыми прибора­ми классов точности 1,5 и 2,5. Их частотный диапазон несколько уже, чем у электродинамических ваттметров, из-за погрешностей, обуслов­ленных потерями в магнитных сердечниках.

Направление отклонения стрелки зависит от направления тока в об­мотках ваттметров, поэтому их зажимы имеют специальную маркиров­ку, обеспечивающую правильное подключение прибора. Зажимы, обозна­ченные знаком * (звездочкой), соединяются с проводами, идущими от источника тока. Зажимы, не имеющие этого обозначения, подключаются к нагрузке.

Мощность постоянного тока измеряется также косвенно — при помо­щи амперметра и вольтметра, показания которых перемножаются в соответствии с формулой Р = IU. Возможны две схемы включения приборов (рис. 2.50, а, б). При измерениях следует учитывать методи­ческую погрешность, зависящую от сопротивления вольтметра (в схе­ме, представленной на рис. 2.50, а) или амперметра (в схеме, представ­ленной на рис. 2.50, б). Действительно, в первом случае амперметр по­казывает не ток нагрузки, а сумму токов нагрузки и вольтметра, а во втором — показания вольтметра равны не падению напряжения на на­грузке, а сумме падений напряжения на нагрузке и амперметре. Следо­вательно, в обоих случаях мощность, вычисленная на основании пока­заний амперметра и вольтметра, будет завышена. Первая схема обеспе­чивает малую погрешность, если R H <<R V, вторая — если R H > > R A, где R Vи R A внутреннее сопротивление вольтметра и амперметра соот­ветственно.

Мощность переменного однофазного тока на повышенных частотах можно измерять выпрямительными ваттметрами, использующими не­линейность вольт-амперной характеристики (ВАХ) полупроводниковых диодов для перемножения мгновенных значений тока и напряжения, или термоэлектрическими, которые содержат термопреобразователи, напряжение на выходе которых также является нелинейной функцией токов, протекающих через их подогреватели. Выпрямительными и термоэлектрическими ваттметрами можно измерять мощность в диапазоне частот до 100 кГц и 1 МГц соответственно. Погрешности измерения этих приборов сравнительно велики (несколько процентов). Для измерения мощности на повышенных частотах (до нескольких гигагерц) применяются также ваттметры на основе эффекта Холла.

В трехфазных цепях для измерения как активной, так и реактивной мощности обычно используются двух- и трехэлементные ферродинами­ческие ваттметры. Двухэлементные включаются в трехпроводные цепи, а трехэлементные - в четырехпроводные. Вид измеряемой мощности (активная или реактивная) зависит от схемы включения ваттметра.

Измерение частоты в электро- и радиотехнике производится в диапа­зоне от 0 до 1011Гц. На низких частотах (от 20 до 2500 Гц, но особен­но в окрестности 50 и 400 Гц) используются электромеханические при­боры: резонансные электромагнитные частотомеры (§ 2.6) и частото­меры на основе электромагнитных и электродинамических (ферроди­намических) логометров. Их схемы приведены на рис. 2.51. Принцип работы логометрических частотомеров основан на зависимости раз­ности вращающих моментов, воздействующих на скрепленные между собой подвижные катушки I и 2 с токами I 1и I 2, как от частоты, так и от положения катушек. Основная погрешность электромеханических аналоговых частотомеров составляет 1—2,5%. Они имеют узкие диапа­зоны измерения и используются в качестве щитовых приборов.

В лабораторных условиях нередко для измерения частоты исполь­зуют осциллографы. Это оправдано, если к точности измерения не предъявляется жестких требований. Получение фигур Лиссажу, ис­пользование круговой развертки с модуляцией яркости, определение частоты исходя из измеренного значения периода напряжения — наибо­лее распространенные способы осциллографических измерений частоты.

Измерение угла сдвига фаз. Методы измерения угла сдвига между двумя гармоническими напряжениями зависят от частотного диапазона и требуемой точности измерения. На низких частотах наиболее употре­бительны электромеханические фазометры, построенные на основе электродинамических и ферродинамических логометров. Однако их по­казания довольно значительно зависят от частоты, поэтому такие фазо­метры используются в основном на промышленных частотах 50—400 Гц и имеют классы точности 0,5-2,5.

Электронные аналоговые фазометры используют принцип преобразо­вания фазового сдвига во временной интервал. Структурная схема та­кого частотомера приведена на рис. 2.53, а. Напряжения u 1 и u 2, угол сдвига фаз между которыми требуется измерить, после усиления, огра­ничения, дифференцирования и детектирования преобразуются в корот­кие импульсы и 1u 2', управляющие триггером. Напряжение с выхода

триггера подается на цепочку, состоящую из резистора и магнитоэлект­рического прибора РА. Показания индикатора РА пропорциональны среднему значению тока, протекающего через прибор. Но I ср = Imx/ 2 , т.е. показания прибора пропорциональны углу сдвига фаз. На рис. 2.53, б приведены временные диаграммы, иллюстрирующие принцип работы электронного фазометра. Электронные аналоговые фазометры работают в диапазоне частот от десятков герц до единиц мегагерц. Их относитель­ная погрешность составляет 1—2%.

В лабораторных условиях для измерения угла сдвига фаз можно ис­пользовать осциллограф. Метод линейной развертки применяется, если осциллограф двухлучевой. В этом случае на экране получают изображе­ние двух кривых напряжений и 1и u 2 взаимное расположение которых несет искомую информацию. Метод эллипса основан на том факте, что при подаче двух синусоидальных напряжений на вертикально и горизон­тально отклоняющие пластины на экране наблюдается эллипс, форма и наклон которого зависят от угла сдвига фаз. Погрешность измерения этими методами довольно велика - 5—10%.

Цифровые фазометры строятся на основе аналого-цифрового преоб­разования фазового сдвига в интервал времени, т.е. используют время-импульсные АЦП. Они работают в широком диапазоне частот (напри­мер, фазометр Ф2-4 от 20 Гц до 10 МГц, Ф5126 от 1 до 150 МГц), имеют высокое входное сопротивление (до 1 МОм), могут работать с напря­жениями от нескольких милливольт до сотен вольт. Абсолютная по­грешность измерений составляет доли градусов.

ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

К параметрам электрических цепей относятся сопротивле­ние, индуктивность, взаимная индуктивность и емкость.

Сопротивление постоянному току измеряется как приборами непо­средственной оценки - омметрами, так и мостами. Используются и кос­венные измерения.

Омметры выполняют на основе магнитоэлектрического механизма или логометра (§ 2.2). В зависимости от схемы они предназначены для измерения либо больших (от единиц ом до десятков или сотен мегаом), либо малых (от десятитысячных долей ома до нескольких ом). Много­предельные омметры могут объединять эти две схемы в одном приборе. Логометрические омметры имеют достоинства, вытекающие из незави­симости его показаний от напряжения питания. Погрешность оммет­ров рассматриваемых типов обычно лежит в диапазоне от одного до нескольких процентов, причем она неодинакова на разных участках шкалы и резко возрастает на обоих ее концах. Большие сопротивления (до 1010 - 1017 Ом) измеряются электронными мегаомметрами и тераомметрами, которые обычно включают в себя операционные усили­тели, обеспечивающие высокое сопротивление прибора.

Одинарные мосты постоянного тока. Одинарные мосты постоянного тока, собранные по схеме, представлены на рис. 2.35, широко приме­няются для измерения сопротивлений средних размеров (от 1 до 1010 Ом). Встречаются также одинарные мосты, диапазон измерений которых расширен либо в сторону меньших (до 10-4 Ом), либо в сто­рону больших (до 1015 Ом) значений сопротивления. Конструктивно мост представляет собой стационарный или переносный прибор с набо­ром магазинов сопротивления, соединенных в мостовую схему. Инди­катором нуля обычно служит гальванометр магнитоэлектрической си­стемы. Он может быть встроенным в прибор или наружным, так же как и батарея или блок питания.

Измеряемое сопротивление определяется по формуле

rx = R 2 R 3 /R 4>

поэтому погрешности в изготовлении резисторов R 2, R 3и R 4вносят вклад в погрешность измерения. Значительная погрешность, особенно при малых значениях измеряемых сопротивлений, может быть обуслов­лена влиянием сопротивления соединительных проводников, при помо­щи которых измеряемое сопротивление подключается к соответствую­щим зажимам.

Измерение больших сопротивлений затруднено малой чувствитель­ностью схемы и влиянием паразитных проводимостей.

Типичные значения приведенной погрешности при измерении сопро­тивлений одинарным мостом составляют 0,005—1,0%. Однако при изме­рении больших сопротивлений погрешность может достигать 5-10%.

Двойной мост. Для измерения малых сопротивлений применяют двойной мост, схема которого приведена на рис. 2.54. Двойной мост содержит четыре резистора R 1, R 2, R 3и R 4, гальванометр PG, образцо­вый резистор R 0, а также источник постоянного напряжения GL, ампер­метр и переменный резистор для установки рабочего тока. Резистор Rx, сопротивление которого надо измерять, подключается последовательно с образцовым сопротивлением R 0. Условие равновесия двойного моста можно получить, записывая и разрешая относительно Rx уравнения Кирхгофа для замкнутых контуров при условии, что ток через гальва­нометр PG равен нулю:

Rx = R0R1/R3 + [ r/ (R2 + R 4 + r)](R 4/ R 3 - R 2 /R,). (2.95)

Если выполнить соотношение

R 4/ R з = R 2 /R 1, (2.96)

то второй член в уравнении (2.95) будет равен нулю, а это означает, что r - сопротивление проводника и контактов, значение которого ме

няется от измерения к измерению, не будет влиять на результат изме­рения.

Чтобы обеспечить выполнение соотношения (2.96), сопротивления R3 и R 4 выбирают равными, а магазины резисторов R 1и R 2имеют механически скрепленные рукоятки, что также обеспечивает равенство сопротивлений R 1и R 2.

Неизвестное сопротивление определяется по формуле

Rx = R 0 R 1/ R 3, (2.97)

где R0 - образцовое сопротивление.

При измерении двойным мостом малых сопротивлений особое внима­ние следует обращать на способ присоединения измеряемого сопротив­ления. Нужно также считаться с возможным влиянием ЭДС, возни­кающей в контактах Rx и R0. Эту погрешность можно исключить, производя измерение 2 раза с переменной направления тока при помощи переключателя SA, показанного на рис. 2.54. За значение измеряемого сопротивления принимается среднее арифметическое из результатов этих измерений. Пределы измерений двойного моста охватывают область сопротивлений от 10-8 Ом до 1000 Ом, погрешность измерения состав­ляет 0,1-2%.

Косвенные измерения сопротивления проводятся по методу ампер­метра и вольтметра с применением закона Ома. Метод позволяет так организовать измерение, что по испытуемому объекту будет протекать такой же ток, как и в рабочих условиях. Это является достоинством метода. Недостаток же его заключается в необходимости производить два отсчета одновременно. При измерениях необходимо иметь в виду наличие методической погрешности, вызванной влиянием сопротивле­ния амперметра или проводимости вольтметра (в зависимости от схемы).

Для точных косвенных измерений используется компенсатор постоян­ного тока. Схема измерения содержит два последовательно включенных резистора — образцовый R0 и испытуемый Rx. Компенсатором изме­ряются падения напряжения на этих резисторах U 0 и Ux. Значение изме­ряемого сопротивления вычисляется по формуле

Rx = R0UX/U0.

Измерение индуктивности и емкости. Измерение индуктивности и емкости производится в основном при помощи мостов переменного тока. Они обеспечивают высокую точность и чувствительность при от­носительной простоте.

Мосты для измерения индуктивности. Для измерения индуктивности и добротности катушек применяются схемы, показанные на рис. 2.55. Первая из них предпочтительнее при малых добротностях (Q < 30), а вторая — при больших (Q > 30). Измеряемая катушка с индуктив­ностью Lx и сопротивлением Rx включается в первое плечо моста, образ­цовый конденсатор С 4и переменный резистор R 4 - в противоположное плечо. Еще одним переменным элементом является резистор R 3. Ре­зистор R 4может быть включен либо параллельно (рис. 2.55, а), либо последовательно (рис.2.55, б) с образцовым конденсатором С 4. Пита­ние осуществляется от источника переменного тока G. В соответствии с (2.77) запишем условие равновесия моста для рис. 2.55, а:

(Rx + jLx) [1/(1/ R 4 + j C4)] = R2R3, (2.98)

где w частота напряжения питания.

Разделение действительных и мнимых составляющих уравнения при­водит к соотношениям

Rx = R 2 R 3/ R 4 (2.99)

и

Lx = С4 R 2 R3. (2.100)

В (2.99) и (2.100) не входит частота, следовательно, мост может быть уравновешен, даже если форма кривой питающего напряжения не чисто синусоидальная. Добротность катушки определяется по формуле

Qx =  Lx/Rx =C4R4. (2.101)

При фиксированной частоте напряжения питания  и постоянной емкости С4 шкалу переменного резистора R 4можно проградуировать в значениях добротности Qx.

Схеме моста, представленной на рис. 2.55, б, соответствует следую­щее условие равновесия:

(Rx + jLx)(R4 + 1/ j С4) R 2 R 3, (2.102)

которое соответствует системе уравнений

 

(2.103)

 

решение которой относительно Rx и Lx дает

Rx =2C 24 R2R3R4 / [ 1 + (С4 R 4)2]; (2.104)

Lx = R2R3C/ [1+ (С4 R 4)2] (2.105)

и

Qx =  Lx/Rx = 1/С4 R 4, (2.106)

т.е. шкала переменного резистора R 4снова может быть отградуирована в значениях добротности Qx.

В отношения (3.104) и (2.105) для Rx и Lx входит частота, поэто­му мост является частотно-зависимым. Равновесие имеет место только при некоторой частоте со питающего напряжения. Если ее изменить, то равновесие нарушится.

Мосты для измерения емкости. При измерении емкости используется схема с образцовым конденсатором С Зи переменными резисторами R 2 и R 4(рис. 2.56). Исследуемый конденсатор представлен (замещен) в этой схеме последовательным соединением емкости Сх и активного сопротивления Rx. Необходимость введения Rx обусловлена потерями в конденсаторе. Условие равновесия имеет вид

Rx = R2R3/R4 (2.107)

и

Сх = С3 R 4/ R 2. (2.108)

Принято характеризовать потери в конденса­торе значением тангенса угла потерь tg, который в случае последовательной схемы замещения связан с Rx соотношением

tg =  CxRx; (2.109)

с учетом условий (2.107) и (2.108) это соотношение принимает вид

tgd = w R 3 С 3. (2.110)

Переменные резисторы R 4и R 3можно отградуировать в единицах емкости Сх и значениях tg.

Наиболее употребительные частоты напряжения питания мостов пере­менного тока 100 и 1000 Гц. При более высоких частотах сильно сказы­ваются различные паразитные связи.

Следует заметить, что мосты для измерения сопротивлений, индуктив­ности и емкостей часто совмещаются в одном приборе. Такие приборы называются универсальными измерительными мостами. Они позволяют измерять индуктивность от долей микрогенри до тысяч генри, емкость — от сотых долей пикофарад до тысяч микрофарад. Относительная погреш­ность измерения может не превышать сотых долей процента.

ИЗМЕРЕНИЕ НЕЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-05-09; Просмотров: 5420; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.012 сек.