Б) Мосты переменного тока.

 

В уравновешенных мостах переменного тока измерение R, L и C выполняется одинарными мостами (рис. 5.6).

 

 

Рис. 5.6. Схема одинарного моста переменного тока.

 

Так как сопротивления плеч моста переменного тока в общем случае комплексные, то необходим учет фазовых соотношений. Условие равновесия

 

Z1 Z3 = Z2 Z4 (5.3)

 

Если записать комплексные сопротивления в показательной форме:

Z i = zi exp j ji , то условия равновесия будут содержать равенство произведений модулей сопротивлений, входящих в (5.3), и равенство сумм их фазовых углов:

j1 + j3 = j2 + j4 (5.4)

В алгебраической форме условия равновесия записываются как:

 

R1 R3 – X1 X3 = R2 R4 – X2 X4 ; R1 X3 + R3 X1 = R2 X4 + R4 X2 (5.5)

Уравновешивание моста по двум величинам требует наличия в его схеме не менее двух регулируемых элементов.

Для удобства регулирования мосты строят таким образом, чтобы регулировочными элементами являлись резисторы. Правильный выбор регулируемых элементов моста и питание моста напряжением повышенной частоты (100, 1000, 3000 Гц) обеспечивают быстроту его уравновешивания («сходимость»). К индикаторам равновесия в мостах переменного тока предъявляются следующие требования: высокая чувствительность и возможность ее регулирования в широких пределах, а также минимальный порог чувствительности. Чем ниже порог чувствительности, тем с большей точностью уравновешивается мост. Поэтому в схемах мостов переменного тока используются электронные индикаторы, в состав которых входят: многокаскадный усилитель, полупроводниковый преобразователь переменного тока в постоянный и выходной магнитоэлектрический микроамперметр. На рис. 5.7 и 5.8 приведены схемы мостов переменного тока для измерения индуктивности катушек и емкости конденсаторов .

 

5.3. РЕЗОНАНСНЫЕ МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕМЕНТОВ И ЦЕПЕЙ.

 

Измерения параметров элементов и цепей на высоких частотах (ВЧ) выполняют методом замещения в сочетании с явлениями резонанса в цепи. Резонансная частота колебательного контура

f = 1 / (2p ) (5.6)

 

 

 

 

Рис. 5.7. Схемы мостов для измерения индуктивности катушек

c Q < 30 (а) и Q > 30 (б).

 

 

 

Рис. 5.8. Схема измерения емкости методом замещения .

Резонансный прибор состоит из генератора ВЧ, колебательного контура и индикатора резонанса – электронного вольтметра с большим входным сопротивлением, показания которого в момент резонанса максимальны.

Если измеряемую катушку индуктивности включить параллельно конденсатору с известной емкостью и измерять резонансную частоту, то значение индуктивности L можно получить из выражения (5.6). Так же можно определить искомую емкость Сх , подключая ее параллельно с катушкой .

Чтобы исключить влияние на результаты измерений паразитных параметров, резонансный способ применяют в сочетании с методом замещения (рис. 5.8).

Вначале контур, состоящий из индуктивности и известной емкости Со , настраивают в резонанс на частоту fo ; при этом фиксируют значение емкости С о1 . Затем параллельно конденсатору Со подключают конденсатор С х и изменением емкости конденсатора Со добиваются резонанса при той же частоте f o ; соответствующее значение емкости будет С о2 . Таким образом, изменением известной емкости компенсируется включенная в контур неизвестная емкость Сх = Со1 – Со2 .

 

В принципе таким же способом можно измерить и неизвестную индуктивность катушки, а также активное и полное сопротивление цепи.

Одним из основных параметров, характеризующих качество колебательного контура, является добротность

 

Q = (wo Lкат) / Rкат = 1 / (wo Co Rкат) = Uвых / Uвх , (5.7)

 

где Uвых – напряжение на конденсаторе с известной емкостью Со в момент резонанса в контуре ; Uвх – напряжение, вводимое в контур.

Прибор для измерения добротности контура называется куметром (рис. 5.9). Если поддерживать Uвх постоянным, то Uвых будет пропорционально Q, и шкалу прибора можно проградуировать в единицах добротности, которая является величиной безразмерной. Куметры можно использовать в диапазоне частот 50 кГц – 350 МГц.

Для измерения полного сопротивления Z с помощью куметра измерения выполняют дважды – без искомого и с искомым сопротивлением. Зафиксированные значения fo , Co1 и Q1 , полученные при первом измерении, и f o (то же самое), Со2 и Q 2 , полученные при втором измерении, дают возможность определить модуль Z x и его составляющих R x и X x .

Наиболее часто куметр используют для измерения больших сопротивлений Z x , например входного сопротивления вольтметра, имеющего активно-емкостный характер.

 

 

 

 

Рис. 5.9. Схема куметра.

 








Дата добавления: 2015-02-10; просмотров: 2147; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию, введите в поисковое поле ключевые слова и изучайте нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам понравился данный ресурс вы можете рассказать о нем друзьям. Сделать это можно через соц. кнопки выше.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2021 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.007 сек.