Файл: Электрические измерения. Общий курс учебник.pdf

к зажимам J а 4 входят соответственно в сопротивления диагона­ лей моста.

Дальнейшее развитие этот способ уменьшения погрешности, обусловленной сопротивлением соединительных проводов, получил в так называемых двойных мостах.

Упрощенная принципиальная схема одного из одинарных мостов

показана на рис. 158, где Г и Б соответственно зажимы гальванометра и батареи.

Двойные мосты для из­ мерения малых сопротив­ лений. При измерении весьма малых сопротивле­ ний (до 10"6 Ом) одинарный мост даже при четырехза-

рез г с соответствующими индексами, а сопротивления соединитель­ ных проводов и контактов — через Rx, R2 и т. д.

Определим условие равновесия моста, полагая для простоты обозначений, что сопротивления соединительных проводов и контак-

231

зависит от пределов измерения, так, например, мост типа Р329 имеет классы точности, указанные в табл. 11.

Мосты с импульсным питанием. В рассмотренных одинарных мостах постоян­ ного тока чувствительность пропорциональна величине напряжения источника питания. Величина напряжения определяется допустимой мощностью рассеива­ ния на измеряемом и образцовых резисторах.

Увеличение чувствительности моста можно получить при питании схемы от источника импульсного напряжения . Если мост питается от источника с им­

амплитуда Um может быть в Y У раз больше напряжения постоянного тока. Следовательно, чувствительность моста должна увеличиться в ]/ у раз, если показания нуль-индикатора определяются амплитудой импульсов. В качестве импульсных нуль-пндикаторов могут быть использованы импульсные магнито­ электрические приборы, снабженные «памятью» на время интервала между импульсами. Идея устройства таких приборов была описана в § 17.

Чувствительность мостов переменного тока по напряжению. Относительная чувствительность мостовой схемы переменного тока по напряжению

•AZ,

где 8 = v .

В формуле (143) разделим числитель и знаменатель на ZX Z4 и под­ ставим значение UÔB в формулу (152):

1

S ми = U ,(l + Za/ZOtf + Zs/Z«)'

Обозначим к.= ~/••• тогда, принимая во внимание условие равновесия моста (Zt Z4 — Z„Z3), получим

Определим, при каких условиях чувствительность моста будет наибольшей. Представим к = а + jb.

233

должны быть составлены из индуктивности и емкости-попеременно. Практически из-за наличия потерь точно выполнить условие 0 — л невозможно.

При измерении емкости конденсатора следует учесть, что он обычно обладает потерями, т. е. в нем поглощается активная мощность. Реальный конденсатор представляется эквивалентной схемой в виде идеальной емкости, последовательно или параллельно соединенной с активным сопротивлением, обусловливающим возникновение экви­ валентных потерь. Ток в цепи такого конденсатора опережает на­ пряжение на угол, меньший 90°.

На рис. 161, а и б приведены эквивалентные схемы и векторные диаграммы конденсатора с потерями.

Для измерения емкостей конденсаторов с малыми потерями схема моста может составляться на основе последовательной эквивалент­

234

Полные сопротивления плеч в: данном случае равны:

Подставив эти выражения в общую формулу равновесия моста, будем иметь

Отсюда получаем два условия равновесия моста:

гх — Г Л Т "г Ьх — °Л " •

Угол потерь о, дополняющий до 90° угол сдвига тока относи­ тельно напряжения U, определяется из выражения

tg Ô = ІОГхСх — ШГДСІѴ.

Работа на этом мосте производится следующим образом. Уста­ новив гм — 0, изменяют отношение плеч r.,jrx до тех пор, пока нульиндикатор не укажет наименьшего тока. После этого переходят к ре­

Для конденсатора с воздушным диэлектриком, имеющим ничтожно малые потери, магазин rN включать последовательно с конденсато­ ром не следует. Равновесие достигается изменением одного только" отношения rjr-y.

В этом случае имеется лишь одно условие равновесия:

Сх = Сs -г -.

Для измерения емкости конденсаторов с большими потерями в диэлектрике применяется тот же мост, но с параллельным включе­ нием сопротивления rjv и емкости Cjy, так как введение последова­ тельно в плечо большого сопротивления ослабляет ток через нульиндикатор и уменьшает чувствительность схемы. Схема моста в этом случае имеет вид, изображенный на рис. 163.

Комплексы сопротивлений плеч моста по рис. 163 равны:

При равновесии моста имеем следующее соотношение:

235