Файл: Попов В.С. Электрические измерения (с лабораторными работами) учебник.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 162
Скачиваний: 0
регулируют |
гб , выполняя второе условие |
L J C = |
? у 3 |
+ |
|||||||
+ |
г б (гл: + |
r 2 ) i П Р И э |
т о м |
первое |
условие не |
нарушается, |
|||||
так как сопротивление гъ |
не входит в выражение первого |
||||||||||
условия. |
Поэтому |
мост |
имеет |
|
|
|
|
||||
хорошую |
сходимость. |
|
|
|
|
|
|
||||
t 7 - 9 . ИЗМЕРЕНИЕ ВЗАИМНОЙ |
|
|
|
|
|||||||
|
ИНДУКТИВНОСТИ |
МОСТОМ |
|
|
|
|
|
||||
|
Одна из схем моста для из |
|
|
|
|
||||||
мерения |
взаимной индуктивно |
|
|
|
|
||||||
сти дана на рис. 7-18. В нераз- |
|
|
|
|
|||||||
ветвленную часть цепи и в |
|
|
|
|
|||||||
первое |
плечо моста |
включены |
|
|
|
|
|||||
индуктивно |
связанные |
(испы |
|
|
|
|
|||||
туемые) |
|
катушки. |
Остальные |
Р и с . 7-18. Схема моста |
для |
||||||
плечи — безреактивные магази |
измерения взаимной |
индук |
|||||||||
ны |
сопротивлений. |
Токи |
на |
тивности. |
|
|
|||||
схеме (рис. 7-18) |
обозначены |
|
|
|
|
||||||
для режима равновесия моста (ток в гальванометре |
равен |
||||||||||
нулю). При |
этом имеем: |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
hr* = Lr4; |
|
|
(7-24) |
|||
|
|
|
|
h fa + /<вА) + |
f(olMx = />з- |
|
|
|
|||
|
Приравняв вещественные и мнимые слагающие правой |
||||||||||
и левой |
частей написанного |
уравнения, получим: |
|
|
|||||||
и |
|
|
|
|
|
/ / Л = |
д Г з |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= О |
|
|
|
|
или |
|
|
fixaLx+jwiMx |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Таким |
образом, |
равновесие |
моста возможно |
только |
||||||
при встречном соединении катушек, при равенстве э. д. с.
самоиндукции |
и э. д. с. |
взаимной индукции, когда |
они |
компенсируют |
друг друга |
и, следовательно, фазный |
угол |
9 i = 0. |
|
|
|
Из последнего уравнения взаимная индуктивность
M^-LxUi.
Приняв начальную фазу комплексного тока 1Х равной нулю, т. е. 1Х = Ixi и учитывая, что в первой и второй
8 * |
227 |
ветвях |
моста |
токи |
совпадают по фазе с напряженпями, |
||||||
т. е. ф х |
= фз = 0, |
запишем |
/ = |
1г |
+ 12. |
|
|||
Следовательно, |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Mx |
= L i |
T ^ = L 1 |
— ! - r |
= L l |
- ± — , |
(7-25) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 + - |
|
так как |
согласно |
(7-24) |
/ з / ^ = |
г2 /г4 . |
можно и |
мостом |
|||
Измерять |
взаимную |
индуктивность |
|||||||
переменного тока для измерения индуктивности, применяя метод последовательного соединения катушек (§ 7-3, б).
7-10. ИЗМЕРЕНИЕ ЕМКОСТИ МОСТОМ
Одна из схем моста переменного тока для измерения емкости дана на рис. 7-19, а.
Первое плечо моста образуется испытуемым конден сатором Сх, который можно заменить эквивалентной но-
|
Л z1 =1, г |
|
г'а |
а) |
б) |
|
Рис. 7-19. Мост для измерения емкости, о — схема; 6 — векторная диаграмма для уравновешенного моста.
следовательной схемой. Третье плечо состоит из образцо вого конденсатора С0 без потерь (воздушный конденсатор) и магазина сопротивлений г0. Второе и четвертое плечи моста выполнены из магазина сопротивлений г2 и г4 . В одну диагональ включается источник питания переменного тока, в другую — нулевой индикатор.
Для уравновешенного моста согласно (7-13) можно написать:
1 |
W |
1 |
1 |
}<йСх |
|
7"(оС0 |
223
Приравняв отдельно вещественные и мнимые слагаю
щие, получим: |
|
_ |
|
|
(7-26) |
|
u |
' х' 4 — |
' о' 2 |
|
|||
|
(7-27) |
|||||
|
|
или гй/Сх |
|
|||
Щ{]'®Сх) |
= г11(](йС0) |
= г2/С0. |
||||
|
||||||
Следовательно, из (7-27) |
измеряемая |
емкость |
(7-28) |
|||
|
Cx = |
CQrJr2. |
|
|||
Для уравновешивания моста устанавливают г0 = 0 и, изменяя г4 и г2 , получают наименьший ток в гальванометре.
Затем, не изменяя г4 и |
|
|||||
?о, |
регулируют |
сопро |
|
|||
тивление |
?•<, уменьшая |
|
||||
ток |
в |
гальванометре. |
|
|||
Далее, не изменяя г0 , |
|
|||||
регулируют 7-2 н / 4 |
и так |
|
||||
далее до получения рав |
|
|||||
новесия. |
|
|
|
|
|
|
|
Уравновесив |
|
мост, |
|
||
искомую |
емкость |
опре |
|
|||
деляют по (7-28). Тан |
|
|||||
генс угла потерь можно |
а) |
|||||
определить |
из |
вектор |
||||
ной диаграммы |
уравно |
|
||||
вешенного |
моста |
(рис. |
|
|||
7-19, б): |
|
|
|
|
|
|
|
tg б.х = |
tg б0 = |
|
|
|
|
/ |
\ |
\ ho. |
||
= |
- ^ |
_ |
= |
г0 соС0 . |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
/ |
|
|||||
|
|
|
|
(7-29) |
|
^ - « й Д |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ох |
\ |
|
Р и с . |
7-20. Схема |
высоковольт |
|
|
|
|
\ |
||||
ного |
моста |
для измерения |
ем |
|
|
|
|
|
|||
кости и угла потерь (а) |
и |
его |
|
|
|
|
|
||||
векторная |
диаграмма |
(б). |
|
|
|
б) |
* |
||||
Еслп |
потеря™ |
в |
конденсаторе |
можно |
пренебречь |
||||||
(гх = 0), то сопротивление г0 |
становится |
ненужным и, |
|||||||||
следовательно, |
согласно |
(7-13) |
получим: |
|
|
||||||
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
г |
|
|
|
|
|
соСх |
(оС0 |
•г2 |
или |
^ |
|
|
||
откуда Сх |
= С0 г4 /г2 , |
т. е. |
снова получаем |
(7-28). |
|||||||
229
При испытании кабелей и других элементов высоко вольтных установок часто пользуются высоким напряже нием для питания моста (рис. 7-20, а). Безопасность ра боты обеспечивается низким напряжением (относительно земли) на регулируемых плечах. Для устранения опасно сти появления высокого напряжения на этих плечах при пробое изоляции конденсатора к точкам моста БД присое диняются искровые разрядники, которые при повышении
напряжения |
пробиваются, |
заземляя |
регулируемые |
|
плечи |
моста. |
|
|
|
В |
этой схеме (рис. 7-20, а) |
первое |
плечо моста (Zx) |
|
представляет собой испытуемый кабель, который можно заместить последовательной эквивалентной схемой. Вто рое плечо (Z2 ) состоит из магазина сопротивлений г2 . Третье плечо (Z3 ) образуется конденсатором без потерь, а четвертое (Z4 ) — магазином сопротивлений и магазином емкостей. Мост питается от вторичной обмотки высоко вольтного трансформатора. Уравновешивание моста про изводится регулировкой С4 и отношения г4 /г2 .
Воспользовавшись уравнением (7-13) и действуя анало гично предыдущему, можно показать, что для данного уравновешенного моста искомая емкость также опреде
ляется по (7-28), т. е. Сх |
— |
С0г4/г2. |
|
Из векторной диаграммы для уравновешенного моста |
|||
(рис. 7-20, б) можно написать: |
|
||
tg 8Х = tg б4 = J^f- |
= |
= г^Сь=гх(*Сх. |
(7-30) |
Глава восьмая
ИЗМЕРЕНИЕ МОЩНОСТИ
8 - 1 . ИЗМЕРЕНИЕ МОЩНОСТИ В Ц Е П И ПОСТОЯННОГО Т О К А
Мощность цепи постоянного тока можно определить, измерив напряжение на зажимах цепи вольтметром и ток в ней амперметром. Их произведение и будет равно мощно сти этой цепи:
P = UI.
230
