Плечи моста составлены из активных резисторов, их величина может изменяться ступенчато и плавно. Одно из плеч – измеряемое сопротивление. Например, Z4=Rx . В момент баланса Rx=R2*R3/R1
Плечо, содержащее R3 – наз. плечом сравнения, а плечи содержащие R1 и R2 – плечами отношения (равновесные).
Промышленностью выпускаются мосты постоянного тока типа Р-333, предназначенные от 5*10-3 до 999,9*103 Ом с основной погрешностью 0,5…0,1%
Большими чувствительностью и точностью при измерении малых сопротивлений обладают двойные мосты Р-329 10-6…106 Ом с погреш. 0,5%
При достаточной чувствительности индикатора max возможная погрешность измерения dR,%
dR=d1+d2+d3 , где d1,d2,d3 – погрешность изготовления и измерения.
3. Измерение параметров конденсаторов.
Измерение на низкой f=50…1000Гц. В качестве индикатора баланса используют телефоны или электронный вольтметр.
Одна из возможных схем (рис.). Сх – измеряемая емкость. Rx=Rп – сопротивление потерь исследуемого конденсатора. Условия баланса: (Rx+(1/jwCx))R4 =R3(R2+(1/jwC2)) или R2R4+(R4/jwCx)=R2R3+(R3/jwC2) Rx=R2R3/R4 Cx=C2R4/R3
Для балансировки моста служат резисторы R2 и R4, выполненные в виде магазина сопротивлений. Магазин, изменяющий R4 можно отградуировать в значениях емкости (если C2 и R3 величины постоянные), а магазин R2 – в значениях tgd - угла потерь конденсатора.
4. Измерение индуктивности.
Два плеча с активными сопротивлениями, плечо с объектом измерения(комплексное сопротивление) и плечо с реактивным сопротивлением, чаще в виде конденсатора переменной емкости. Из условий баланса: jwLxR1+RLR1=R2R3+jwC1R1R2R3 Þ jwLxR1= jwC1R1R2R3 Þ Lx= C1R2R3 RL=R2R3/R1 , что свидетельствует о возможности раздельной балансировки моста и непосредственной оценки как величины Lx, так и RL, причем регулировки взаимонезависимы и позволяют быстро уравновесить мост.
5. Универсальный измерительный мост.
Мостовые измерители индуктивности, емкости и сопротивления имеют ряд идентичных элементов Þ можно совместить.
Схема универсального моста Е7- 4. От блока питания получают переменное U f=100 и 1000Гц и постоянное, регулируемое напряжение, что позволяет изменять чувствительность моста. На постоянном токе используют магнитоэлектрический прибор, а на переменном – детекторный вольтметр.
Четырёхплечный мост соответствующим образом коммутируется для измерения R, L и Q или C и tgd.
6. Трансформаторный мост.
Т.м. схемы используют свойства цепей с сильной индуктивной связью, при которой отношение напряжений и токов строго определяется отношением числа обмоток.
Трансформатор Т1 создает напряжения, действующие на измеряемом комплексном сопротивление Zx и образцовом комплексном сопротивление Z0, через которые протекают токи Ix и I2. Обмотки L1 и L2 включены согласно, а L3 и L4 трансформатора Т2 – встречно.
При Ix=U0n1/n0Zx ,а I2=U2n2/n0 Z2 , то из условия баланса Zx=Z2n1n3/n2n4 .
Выполнив образцовое сопротивление Z2 постоянным, баланса моста можно достичь изменением числа витков трансформаторов. Т.к. влияние шунтирующих емкостей в тр-рах невелико, то метод позволяет получить достаточно точные результаты.
Тема 4.3. «Компенсационные цепи».
Компенсационные цепи предназначены для сравнения двух напряжений или токов нулевым методом. Для сравнения токов КЦ имеют узкую специальную область применения.
Простейшая схема КЦ. Если ЭДС Е1 и Е2 и параметры схемы связаны соотношением Е1=Е2Z1/Z1+Z2 , то U=0 и I=0, т.е. схема уравновешенна.
Это условие отличается от условия равновесия мостовой цепи тем, что параметров цепи входят и действующие в ней ЭДС. Если известны Е2, Z1, Z2, можно найти Е1. Но в уравновешенной схеме ток в цепи СУ отсутствуетÞ на зажимах 1 – 1’ будет действовать Е1 независимо от значения сопротивления Z.
Компенсационные цепи лежат в основе устройства современных цифровых вольтметров и компенсаторов.
Компенсаторы, иногда наз. потенциометрами – это приборы для измерения напряжения и связанных с ним величин, действие которых основано на компенсационном методе измерения.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.