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 R мостовым методом




Мостовой и резонансный методы измерения R, C, L

Для измерения сопротивлений используются мосты постоянного и переменного тока, которые могут быть одинарными или двойными.

Рассмотрим принцип измерения сопротивлений одинарным мостом постоянного тока. Схема такого моста изображена на рис. 9.7.

Такой мост состоит из четырех резисторов, сопротивления которых соответственно равны R1, R2, R3, R4. В одну диагональ включен источник питания Е, а во вторую – индикатор И. В момент равновесия моста, когда произведения сопротивлений противоположных плеч моста равны друг другу,

R1R3 = R2R4 (9.9)

ток индикатора И равен нулю. То есть, если сопротивления трех плеч известны, то можно легко вычислить сопротивление четвертого плеча моста. Например. Если вместо сопротивления R1 включить измеряемое сопротивление Rх, его можно определить по формуле

Rх = R2R4/R3 (9.10)

На практике при включении в плечо моста измеряемого сопротивления, он расбалансируется. Для обеспечения баланса необходимо изменять сопротивление R2 и отношение R4/R3. Это осуществляется путем замены этих сопротивлений магазином образцовых сопротивлений. Обычно эти замены дискретны: R2 – с

R3
R4
И
R1
R2
малым шагом, а отношение R4/R3 – с шагом 10n
(n = 0,1,2,3,…).

 


Рис. 9.7. Схема одинарного моста постоянного тока

Такие мосты характеризуются чувствительностью и погрешностью измерений. Чувствительность определяется произведением чувствительности индикатора и чувствительности моста. Для повышения чувствительности в качестве индикатора применяют гальванометры, а сопротивления плеч моста стараются сделать равными, т.е. R1 = R3 = R2 = R4.

Основная погрешность моста постоянного тока определяется погрешностью индикатора и погрешностью сопротивлений плеч, сопротивлений монтажных проводов и контактов. Дополнительная погрешность возникает при изменении температуры и за счет сопротивлений внешних соединительных проводов.

Таким образом, можно сделать вывод, что такие мосты пригодны для измерения достаточно больших сопротивлений.



 

 

U  
3. Измерение емкости конденсаторов, индуктивности и добротности катушек индуктивности

 

Измерение емкостей, индуктивностей и добротности может производится с помощью уравновешенных мостов переменного тока. Схема такого моста изображена на рис. 9.8.

Ż 3  
Ż4  
Ż1  
Ż 2  
I1
I2  
I3  
I4  
И

 


Рис. 9.8. Схема уравновешенного моста переменного тока

В одну диагональ моста включен источник переменного напряжения, в другую – индикатор И. В качестве индикатора могут использоваться избирательные вольтметры, ЭЛТ или телефоны.

Для того, чтобы мост был сбалансирован, необходимо чтобы произведения его комплексных сопротивлений плеч соответствовали условию

Ż1 Ż3 = Ż2 Ż4 (9.11)

Если в формулу (9.11) подставить значения комплексных сопротивлений в показательной форме, то получим выражение

|Ż|1 |Ż|3 = |Ż|2 |Ż|4 (9.12)

где |Ż|1 - |Ż|4 – модули полных сопротивлений плеч;

φ1 – φ4 – фазовые сдвиги между напряжениями и токами в соответствующих плечах.

В таком случае равенство (9.11) распадается на два

|Ż|1 |Ż|3 = |Ż|2 |Ż|4

φ1 + φ3+ = φ2 + φ4 (9.13)

Рис. 9.9
Отсюда следует, что для уравновешивания моста необходимо изменять не только модули полных сопротивлений, но и фазы. Второе равенство выражения (9.13) показывает, какие сопротивления следует включать в плечи моста. Если например в первое и третье плечо включить резисторы, то во второе и четвертое – реактивные сопротивления разного знака, то есть индуктивность и емкость соответственно. Если же резисторы установить в смежные плечи, то в оставшиеся плечи необходимо включать реактивные сопротивления одинакового знака.

а) измерение емкости конденсаторов

Мостовая схема для измерения емкости конденсатора представлена на рис. 9.10. Такой мост состоит из магазинов сопротивлений R1 и R2. В третье плечо включен конденсатор, емкость которого необходимо измерить. rx – сопротивление потерь в конденсаторе.

В четвертое плечо включен образцовый конденсатор Собр. и образцовый резистор rобр с плавной перестройкой. Собр. выбирается с малыми потерями, которыми можно пренебречь. Установив баланс моста, получим равенство

rx  
rобр  
R1  
R 2  
Cобр  
И
U  
Cx  
Рис. 9.10.
Cобр  
Rобр  
rx  
R 2  
И
U  
Рис. 9.11
R1(rx + ) = R2 (rобр + ) (9.14)

Из равенства (9.14) имеем

Сх = ; rx = ; φх = φобр. (9.15)

Здесь φх – фазовый сдвиг в образцовом плече.

Из выражений (9.15) можно получить выражение для тангенса угла потерь в конденсаторе

Если δx = – φ; tg δx = = rxωCx = rобр.ωCобр (9.16)

 

б) измерение индуктивности катушки

Lx
Rx  
Мостовая схема для измерения индуктивности изображена на рис. 9.11. В данной схеме R2 R4 – магазины сопротивлений. В первое плечо включены образцовые конденсатор Сх и образцовый резистор Rx с плавной регулировкой. Условие равновесия моста имеет вид:

R2 R4 = Żобр Żх или

R2 R4 = (Rx +jωLx) (9.17)

Откуда Lx = R2R4Cобр;

Rx = Qx = Rобрω Cобр. (9.18)

Данный мост можно использовать, как видно, для измерения добротности катушек индуктивности Q.

На практике мосты переменного тока обычно выполняют в виде универсальных мостов, способных измерять емкость и индуктивность, а также добротность катушек индуктивности. Изменение схемы производится путем коммутации элементов схемы.

 





Дата добавления: 2014-01-03; Просмотров: 640; Нарушение авторских прав?;


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



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:

  1. Анализ ОДДС косвенным методом.
  2. Анализ параллельной работы двух одинаковых вентиляторов методом суммарных характеристик
  3. Анализ параллельной работы двух разных вентиляторов методом активизированных характеристик сети.
  4. Анализ параллельной работы двух разных вентиляторов методом суммарных характеристик.
  5. Анализ последовательной работы двух одинаковых вентиляторов методом суммарных характеристик.
  6. Анализ последовательной работы двух разных вентиляторов методом активизированных характеристик сети
  7. Анализ последовательной работы двух разных вентиляторов методом суммарных характеристик
  8. Безработица, ее виды, формы, измерение. Управление занятостью
  9. Безработица: сущность, виды, измерение и издержки
  10. Вопрос 1 Анализ движения денежных средств организации прямым методом
  11. Вопрос. Безработица: причины, формы, измерение, последствия.
  12. Восстановление деталей методом пластических деформаций

studopedia.su - Студопедия (2013 - 2022) 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.