Файл: Шумилин Н.П. Специальные измерения в проводной связи учебник.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 162

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Аналогично затуханию несогласованности измеряется так называемое балансное затухание

a 6 = 2 0 1 g

Zbx 4- 2с

Д Б

аб =

1п

Zbx

Н~

( 12. 10)

 

Zdx

^вх —

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где Z вх — входное сопротивление линии, a Ze — сопро­ тивление балансного контура.

12.5. Измерение сопротивлений заземлений

Разного рода заземления (рабочие, предна­ значенные служить вторым проводом какой-то цепи; за­ щитные — для устранения влияний на линии и аппарату­ ру наведенных опасных и мешающих напряжений; вспо­ могательные — для проведения измерений) контроли­ руют с помощью переменных токов, поскольку использо­ вание постоянного тока приводит к ошибкам, обусловлен­ ным явлениями поляризации.

Сопротивление заземления слагается из: сопротивле­ ния Z cn соединительных проводов, с помощью которых оно подводится к устройствам связи; как правило, пре­

небрежимо

малого сопротивления зарываемых металли­

 

 

 

 

 

ческих масс (труб, рельс);

 

 

 

 

 

переходных

сопротивле­

 

 

 

 

 

ний между

механически­

 

 

 

 

 

ми массами и грунтом Zn

Рис. ,12.0,

Эквивалентная

схема

и сопротивления грунта в

заземления

 

 

 

 

месте расположения ме­

 

 

 

 

 

таллических

масс — так

ния растеканию

Rp.

 

 

называемого

сопротивле­

 

После зоны растекания пути для то­

ка в земле столь многочисленны, что их сопротивление можно считать равным нулю. Эквивалентная схема за­ земления представлена на рис. 12.9.

Так как каждое заземление имеет только один вывод, то для определения сопротивления заземления по любой схеме необходимо иметь не менее трех заземлений (с со­ противлениями IRx, Ry, Rz). Простейшим способом опре­

деления этих величин может быть метод трех сумм; ком­

бинируя И Х ПО два, получим RXy = Rx+ Ry; Rxz=Rx+Rz, Ryz=Ry+Rz, откуда можно найти каждое из них. Одна­

ко такой способ дает слишком большую погрешность, ес­ ли сопротивления сильно отличаются друг от друга.

Чаще для измерения сопротивлений заземлений ис­ пользуют метод амперметра и вольтметра (рис. 12.10),

2 5 0

на которомx—Ux/Ix,основано,

инапримерх

, устройство прибора

МСІх

-08.RЕсли сопротивление вольтметра достаточно вели­

ко,

то

где

— показания

вольтметра, а

— амперметра.

 

 

 

 

 

Широко применяется компенсационный способ изме­

рений сопротивления заземлений, схема

которого пред­

ставлена на рис,

12.11

(по подобной схеме работает при­

/,

Рис. 12.10. Измере­ ние сопротивления заземления мето­ дам амперметра и вел ьтметр а

Рис. 12.11. Компенса­ ционный способ изме­ рения сопротивления заземлений

бор типа

И З ).

Регулируя сопротивление г, можно

до­

биться минимальнойR,

громкости звука в телефоне. Этог,

будет означать, что потенциал у контакта движка потен­

циометра

создаваемый током /2 на сопротивленииR x.

имеет ту же величину и знак,

как и потенциал земли,

со­

здаваемый током /в протекающим по сопротивлению

 

Иначе говоря,

h r = I iR Xj

т. е. эти напряжения в каждый

момент компенсируют1Rx,

друг другаТрі.

 

Чтобы такая компенсация могла быть достигнута при

различных

трансформатор

делается секциониро­

ванным, с переменным коэффициентом трансформации, что дает возможность менять силу тока /2. Возможность

переменыІуфазы= пІ%этогоп

тока показана на схеме перекрещи­

ванием проводов вторичной обмоткиRxr=r/n..

 

 

Если

где

коэффициент

трансформации, то

(при отсутствии тока в телефонеRy Rz)

 

Важным преR x\­

имуществом компенсационного способа является отсутст­

вие необходимости брать

и і примерно равными

они могут быть существенно отличными от

R x,

поскольку

их величины практически неRвлияютx

на значение величи­

ны /2 при компенсации. Следует иметь в виду, что при

слишком

малых значениях

точность измерений неве­

лика вследствие неизбежности некоторого сдвига фаз в трансформаторе и заземлениях.

251

Погрешность измерений

сопротивления заземлений

компенсационным методом

(прибор ИЗ)

порядка 3°/о +

+ 50% от нижнего предела

измерений (в

приборе ИЗ три

предела: 0,02— 1,5; 0,2— 15

и 2— 150 Ом). Что касается

нормальных значений сопротивлений заземлений, то они могут быть различны в зависимости от назначения зазем­ ления и количества проводов, введенных на станцию. Н а ­ пример, вспомогательные заземления, предназначенные для измерений, могут иметь сопротивления до 100 Ом; на телеграфных станциях от 20 (до 5 проводов) до 2 Ом (более 50 проводов), на междугородных телефонных станциях от 30 (при количестве линий до 25) до 0,5 Ом (при количестве линий более 1000). Сопротивления за­ щитных заземлений большей частью не должны превы­ шать 10 Ом.

 

З А Д А Ч И

 

 

 

 

 

 

 

 

171.

Показать справедливость

формул:

а)

(12.1);

б)

(12.2);

в) (12.3); г) (12.4).

 

 

 

 

 

 

 

 

172.

Предполагая,

что Z x состоит из параллельного

соединения

активной

составляющей Rx іи реактивной Х х, получить

для этих

со­

ставляющих

расчетные

формулы к

схемам:

а)

рис.

1 2 . 1 а;

б)

рис.

12.16; в)

рнс.

1 2 . Is; г)

рис. 1 2 . 1 г.

 

 

 

 

 

 

 

173.-Получить для схем .рнс. 12.1а, 6, в, г расчетные формулы для

определения неизвестного сопротивления, полагая его выраженным через модуль и угол.

174.Показать справедливость ф-лы (12.5).

175.Показать справедливость ф-лы (12.6).

176.Показать справедливость ф-лы (12.7).

177.Получить для схемы рис. 12.56 расчетные формулы для дей­

ствительной и .мнимой составляющих i(Rx и Хх) измеряемого сопро­

тивления, предполагая неизвестные резистор и емкость соединенны­ ми параллельно.

178. а) Как пересчитать полное сопротивление Z е'Ф, представ­ ленное в виде последовательного соединения резистора Ri и реак­

тивного сопротивления Х і в эквивалентное ему

(т. е. то

же

Z e * 45),

•но выраженное

параллельным

соединением

.некоторых

Т? 2

и

Z 2;

б) Определить величины .последовательно соединенных резистора

R і

и реактивного сопротивления X/, образующих некоторое полное со­

противление Z e ^ ,

зная величины

R 2 и

Х 2, образующие

при

их

па­

раллельном соединении то же значение

Z e i(P; в) Применить резуль­

таты, полученные в пп. а) и б), к емкости с потерями и к индук­

тивности с потерями.

 

 

 

179. Рассчитать в единицахиндуктивности

значения множителя

(позиции 1, 2, 3, 4, 5, 6,

7) для схемы

«L»

(рнс. 12.6) прибора

Н -1 2 -2 , соответствующие

указанным на

схеме

сопротивлениям Л 2-

180.Показать, что -мостом Е-12-2 в положении ключа «Q» -мож­ но измерять катушки с добротностью не более 30.

181.1. Какие величины сопротивления /?з или 7?'з необходимо

установить в схеме рис. 1 2 .6 а для

уравновешивания моста.при ча­

стоте 4000 Гц для заданных L x, мГ,

и R x, Ом.

2 5 2

 

а )

б) в )

г )

д )

е)

ж)

з )

и)

к )

Lx

1

10

8 0

0 , 1

ІО3

2 0

5

5 - 1 0 3 2 5 0

0 , 0 5

Rx

0 , 6

2

10

2

1 2 0

5

0 , 5

1 0 0

2 0

0 , 1

2. То же,

для частоты

100

Гц

(когда

С3= 1 мкФ).

 

 

182.іКаміе величины емкости должны быть указаны в позициях 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 переключателя сопротивления R2 в схеме рис. '12.66?

183.1. Какие величины сопротивления і/ ? 4 должны быть установ­

лены для

уравновешивания моста

по схеме «С» (рис.

1 2 .6 б)

при ча­

стоте 1000 іГ'ц для заданных

С х,

мкФ и

6Х,

где 6Х— угол

потерь

емкости С х.

 

 

 

 

 

 

 

 

2. То же, для частоты

100 Гц

(С3=1 мкФ).

 

 

 

 

 

а )

б)

в )

г )

д )

е )

ж)

з )

 

с *

1

0 , 2

0 , 0 5

0 , 0 1

1 0 ~ 3

5

ю - 4 2 - ІО- 5

 

1

0 , 5

0 , 0 5

0 , 2

0 , 3

2 , 2

0 , 0 8

0 , 0 9

 

184* .Показать справедливость ф-лы (1Й.8).

185. Четырехполюсник со входным характеристическим сопро­ тивлением Zci, Ом, и .выходным характеристическим сопротивлением

Zcг, Ом, работает между генератором с сопротивлением Zi, Ом, и нагрузкой Z 2l Ом. Собственное затухание четырехполюсника і(по мощ­ ности) равно яс, дБ. 1 . Найти разность между рабочим затуханием

четырехполюсника в этих условиях и собственным его затуханием (добавки затухания за счет несогласованности Яі и я2). 2. Найти ко­ эффициент отражения на входе и выходе і(/Сі и Кг). 3. Определить

затухание несогласованности на

входе и выходе

яиі и

ян2.

 

a )

б)

 

в )

г )

д )

е )

ас

3 0

3 0

3 0

2 6

2 0

4 0

Zci

6 0 0

1 4 0

0

1 3 5

6 0 0

1 3 5

1 4 0 0

Zc2

6 0 0

1 4 0 0

1 3 5

6 0 0

1 3 5

1 4 0

Z i

1 35

6 0 0

1 4 0 0

6 0 0

1 5 0

ГО

Z 2

1 35

6 0 0

1 4 0 0

5 0 0 0

6 0 0

1 3 5

186.В условиях, аналогичных задаче №185, работает усилитель,

имеющий собственное усиление по мощности S c,

дБ. 1. Найти

вели­

чины, на которые уменьшается рабочее усиление

сравнительно

с S c

из-за несогласованности на входе и выходе ,(яі и я2). 2. Найти зату­ хание несогласованное.™ «а входе и выходе (яні и авг). 3. Опреде­

2 5 3

лить

 

собственное

усиление

по

напряжению

в дБ

S ,,о іи S ,,=

=20Z

 

 

 

Z z

 

 

 

 

 

lg

Unux/Uax, т. е.'фактическое усиление по напряжению, пола­

гая

 

вы* усилителя равным

2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

а )

б)

в )

г )

д )

е )

 

 

 

Zci

6 0 0

1 4 0 0

1 3 5

5 0

6 0 0

1 4 0

 

 

 

Z t 2

6 0 0

1 4 0 0

1 3 5

6 0 0

2 0

1 3 5

 

 

 

Zi

1 3 5

6 0 0

1 4 0 0

1 35

1 0 0

1 3 5

 

 

 

Z2

1 3 5

6 0 0

1 4 0 0

1 3 5

1 0 0

1 4 0

 

 

 

Sc

3 0

3 0

3 0

2 0

10

6

Éä

187.а) Нарисуйте схему измерения балансного затухания с по­ мощью неуравновешенного моста (аналогичную рис. 12.7), объясни­ те ее работу, расчетную формулу; б) нарисуйте схему измерения

балансного затухания с помощью дифференциального

моста (см.

рис. 12.8), объясните ее работу и расчетную формулу.

 

188. Можно ли в схеме рис. 12.10 проградуировать

миллиампер­

метр непосредственно в значениях измеряемого сопротивления за­ земления 7?х? Если да, то каким образом, если нет, почему? .

Смотрите также файлы