Главная -> Книги

(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) ( 32 ) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (32)

зистора R2 данного диапазона. Применение магнитоэлектрического прибора высокой чувствительности позволяет повысить точность установки положения равновесия. Прибор защищают от перегрузок параллельным включением шунтового резистора Лщ, который отключают нажатием кнопки Кн только тогда, когда найдено примерное положение равновесия и стрелочный указатель близок к нулевой отметке. При этом показания прибора возрастают и, осторожно вращая ручку потенциометра, уточняют положение равновесия, снова добиваясь уменьшения показаний до нуля.

Такие одинарные мосты пригодны для измерения сопротивлений от 1 Ом до 1МОм. Измерение больших сопротивлений ограничено чувствительностью нуль-индикатора и напряжением источника питания. При измерении малых сопротивлений из-за влияния сопротивлений соединительных проводов и переходных контактов возникает дополнительная погрешность. Предварительное измерение этих сопротивлений при короткозамкнуто! входе и их учет при оценке результата измерений позволяет в некоторой мере устранить эту дополнительную погрешность. Для измерения сопротивлений до 1 мкОм используют двойные мосты постоянного тока, в которых влияние указанных сопротивлений устранено.

Комбинированные мосты, например Р329, применяют как одинарные при измерении сопротивлений-от 50 Ом до 100 кОм с погрешностью 0,05% (до 1000 кОм с погрешностью 0,5%) и как двойные при измерении сопротивлений От 100 Ом до 1 мкОм с погрешностью 0,5-1,5%.

Основными достоинствами мостов постоянного тока являются высокие чувствительность и точность измерений. Для-. повышения чувствительности равноплечего моста увеличивают напряжение питания и применяют высокочувствительный магнитоэлектрический прибор-гальвЛюметр, показания которого заметны при незначительном изменении сопротивления в одном из плеч моста. Очень малую погрепшость измерений (порядка 0,5-0,05% и меньше) получают при высокой точности фиксации состояния равновесия и применении точных и стабильных резисторов и магазинов.

Мосты постоянного тока широко используются при измерении и контроле таких неэлектрических величин, как температура, давление, влажность, деформации, изменение которых специальными датчиками преобразуется в изменение сопротивления одного из плеч мостовой схемы.

Мосты переменного тока. В схеме моста переменного тока (рис. 64Х плечами которого в общем случае служат комплексные



сопротивления iil-ii, одно является объектом измерения. Питающее неременное напряжение частотой 100 или 1000 Гц подводят к одной диагонали моста, а в дфугую включают чувствительный нуль-индикатор И переменного тока, в качестве которого может служить головной телефон или электронный вольтметр, выполненный по схеме усилитель-вьшрямитель. Равновесие мостов переменного тока обеспечивается при выполнении двух условий: Z1 Z4=Z2Z3 и Ч>1-1-ф4=Ф2+Фз (где Z и ф-мо-дуль и фазовый сдвиг комплексных сопротивлений).

Процесс измерений мостами переменного тока такой же, как мостами постоянного тока. Для получения равновесия по модулям сопротивлений регулируют сопротивление элементов плеч моста, а по фазам (при соответствующей компоновке схемы)-фазовые сдвиги плеч. Поскольку обе регулировки взаимосвязаны, используют способ последовательных приближений, т.е. поочередно вращая отсчетную и фазовую ручки, добиваются наибольшего пртближшия стрелочного указателя к нулевой отметке шкалы нуль-индикатора И. Процесс регулировки трудоемок и требует определенных навыков. Наиболее удобными регулируемьоми элементами являются резисторы, поэтому в схемах мостов 1юрежнного тока в двух плечах устанавливают переменные резисторы, а в двух дфугих-реактивные элементы, из которых один является объектом измерений, а дфугой-образцовым высококачественным конденсатором Cq емкостыо 0,1 или 1 мсФ.

В схеме моста для измерения емкости и угла потерь (рис 65) измеряемый и образцовый Q конденсаторы вклю-чеви в соседние плечи, что позволяет выполнить второе условие равновесия. В два фугих плеча включены переменный резистор RI, К0Т01ИЛМ регулируют равновесие схемы, и резистор R2, определяющий диапазон измерений.


Ряс. 64. Схема чю-ста переменного тока


РИс. 65. Схем» моста для измерения емкости я угла потерь конденсаторов



Для получения нескольких диапазонов используют переключаемые резисторы с декадными значениями сопротивлений. При измерениях, изменяя сопротивление резистора R1, находят на одном из диапазонов примерное положение равновеоы. Из первого условия равновеоы мостов переменного тока следует, что Rl/<oC =R2/<aCo, откуда С„„ =CoRl/R2. Таким образом, измеряемая емкость сравнивается с емкостью образцового конденсатора, при этом коэффициентом сравнения служит отношение сопротивлений резисторов R1 и R2. Так как резистор уменьшает фазовый сдвиг образцового плеча, его движок перед измерением устанавливают на нуль. После нахождения примерного положения равновесия вводят сопротивление резистора Rq, добиваясь получения более точного положения равновесия, при котором стрелочный указатель нуль-индикатора приблизится к нулевой отметке. При полном равновесии потери образцового плеча компенсируют потери измеряемого конденсатора и tg5= =(вС„„Я„ =<аСоЯр. Пря неизменных емкости образцового конденсатора и частоте шкалу переменного резистора Rq градуируют в значениях тангенса угла потерь и выполняют по ней отсчет.

Э схеме моста для измерения индуктивности и добротности катушек (рис. 66) в качестве «образцового также используется конденсатор Cq. Для выполнения второго условия равновеаы по фазовым сдвигам измеряемую катушку £ и конденсатор Cq включают в противоположные плечи. Регулировку равновесия также выполняют переменным резистором R1. Из первого условия равновесия мостов переменного тока следует, что R1R2=(oL /«Со, откуда 1 = Q Я/ Я2. Таким образом, измеряемая индуктивность сравнивается с емкостью образцового конденсатора, при этом коэффициентом сравнения служит произведение сопротивлешй резисторов R1 я R2. При измерениях переменный резистор Яо, включенный параллельно конденсатору Со, устанавливают в произвольное положение и способом последовательных приближений, поочередно регулируя резисторы Я/ и Яд, добиваются состояния равновесия. Из условия равновеаы по активным сопротивлениям сопротивление потерь катушки Я„ =Я/ Я2/Яо, поэтому шкалу резистора Яд градуируют в значениях добротности и выполняют по ней отсчет.

Взаимную индуктивность М двух катушек L1 я L2 определяют мостом для измерения индуктивностей. Это измерение выполняют два раза при последовательном соглашом (рис. 67, в) и встречном (рис. 67, б) соединении катушек. В первом случае магнитные поля складываются и общая измеренная индуктивность L=L1+L2+2M, а во втором вычитаются и L=L\+L2-2M.



(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) ( 32 ) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68)