Файл: Рождественская Т.Б. Аппаратура для точного измерения больших сопротивлений, малых постоянных токов и методы ее поверки.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.07.2024
Просмотров: 122
Скачиваний: 0
эффициент эквивалентности по сопротивлению F4 активной цепи равен единице, в то время как коэффициент эквивалент ности по сопротивлению Fi пассивной эквивалентной цепи не равен единице и, наконец, коэффициент добротности М 4 ак тивной эквивалентной цепи может быть выбран в 1—75 раз больше коэффициента добротности М\ пассивной эквивалент ной цепи.
Применение активной эквивалентной цепи для поверки тераомметра
Для поверки тераомметра к зажимам /, 2 (Rx) |
вместо образ |
||
цовой меры электрического сопротивления Ro |
подключается |
||
активная |
цепь, состоящая из источника |
С/д и |
резистора Го |
(рис. 27) |
. При этом падение напряжения |
Uд |
на резисторе |
Ri может |
быть определено по формуле |
|
|
\и-иА |
(2.24) |
|
Я , + го |
||
|
Рис. 27. Схема поверки тераомметра с по
мощью активной |
эквивалентной |
цепи |
Очевидно, что цепь UA, гй |
эквивалентна |
резистору R0 толь |
ко при выполнении условия |
|
|
Ц-Я=ил, |
(2.25) |
|
где |
|
|
|
UR, |
(2.26) |
падение напряжения на резисторе R\ при подключе- |
||
нии к зажимам /, 2 резистора |
R0. |
|
70
Из уравнений (2.24) |
и (2.26) |
видно, что условие |
(2.25) мо |
|
жет быть выполнено только при |
Д = І[. |
|
||
Из рис. 1 и 27 видно, что падение напряжения на |
резисто |
|||
ре Ro |
|
|
|
|
|
£/Л і = / Л |
(2-27) |
||
•а падение напряжения |
U |
на резисторе г0 активной экви |
||
валентной цепи |
|
|
|
|
|
= |
/; г , |
(2.28) |
Из выражений (2.27) и (2.28) могут быть определены зна чения напряжений UR^ и U и сопротивления г0 , при кото рых выполнимо условие / | = Д:
откуда
/?0 = г 0 ^ . |
(2.29) |
С другой стороны, эквивалентное сопротивление цепи при включении ее в тераомметр
|
п |
д» |
|
|
АЭ5 — |
Г" |
|
|
|
Л |
|
или, учитывая формулы |
(2.27) и (2.28), |
||
Го |
|
г0 |
(2.30) |
\ |
/ |
||
Разделив выражение |
(2.29) |
на формулу (2.30), получим |
|
|
= |
/=•. = |
1. |
Коэффициент эквивалентности Я 5 |
по комплектной чувстви |
тельности активной эквивалентной цепи при включении ее в тераомметр равен коэффициенту эквивалентности пассивной
цепи Hz.
Коэффициент добротности эквивалентной цепи зависит, как и при включении активной эквивалентной цепи в одинар
ный мост, от допускаемой погрешности измерения напряжения UГа (8 Uro), и допускаемой погрешности Ô5.
Коэффициент добротности М2 так же, как и при включении активной цепи в одинарный мост, не должен превышать 3—15-103.
71
При сравнении характеристик (Я, F и М) активной и пас сивной эквивалентных цепей при включении их в тераомметр
видно, что коэффициенты эквивалентности |
по комплектной |
|
чувствительности обеих цепей одинаковы |
Я 5 = Я 3 , |
коэффи |
циент эквивалентности по сопротивлению F5 |
активной |
эквива |
лентной цепи равен единице, в то время как коэффициент экви валентности по сопротивлению F3 пассивной эквивалентной цепи не равен единице и, наконец, коэффициент добротности
М5 активной |
эквивалентной цепи может быть |
выбран |
в |
1500 раз больше коэффициента добротности М 3 |
пассивной |
эк |
|
вивалентной |
цепи. |
|
|
В последнее время в печати [38] появилось описание еще одной из разновидностей активной эквивалентной цепи (рис. 28). Эта эквивалентная цепь представляет собой три ре
|
|
|
1— |
|
|
|
|
|
-his |
|
Рис. |
28. |
Схема поверки |
одинарного |
моста с |
|
|||||
|
|
помощью активной |
эквивалентной |
цепи |
|
|
||||
зистора г0 , |
гі, Гц, соединенные |
в |
звезду. |
К |
точкам |
А', О, В' |
||||
подключены |
нулевой указатель |
|
НУ2 |
и |
источник |
напряже |
||||
ния UA. |
и В' |
активной эквивалентной цепи |
подключаются |
|||||||
Точки А' |
||||||||||
к зажимам |
Rx |
поверяемого прибора. Активная |
эквивалентная |
|||||||
цепь уравновешивается изменением напряжения UA до значе |
||||||||||
ния одинакового потенциала точек О и В', |
что |
и устанавли |
||||||||
вается с помощью нулевого указателя |
НУ2- |
|
|
|
72
При равенстве потенциалов точек О и Л' стороны эквива лентного треугольника Гоп и г щ не шунтируют сторону экви валентного треугольника га1 и эквивалентное сопротивление такой активной цепи может быть определено по формуле
^ s e = rn = r0 + rl + ^ - . |
(2.31) |
Погрешность данного вида активной эквивалентной цепи будет являться величиной того же порядка, что и погрешность ранее рассмотренной эквивалентной цепи. Существенным не достатком такой эквивалентной цепи является невозможность
выполнения ее с переменным |
значением, |
так как форму |
ла (2.31)справедлива только |
при равенстве |
потенциалов то |
чек О и В, а потенциал точки В моста зависит от сопротивле
ния 7?э6. |
изменение |
сопротивления одного |
из |
||
В действительности |
|||||
резисторов трехлучевой |
звезды г0 , г\ или |
гп приводит к |
изме |
||
нению сопротивления |
Г п і - Однако |
при |
этом изменяется |
и |
по |
тенциал точки В моста, что вызывает необходимость изменять напряжение UA. Сходимость такого рода схемы неудовлетво рительная.
Рассмотрев активные эквивалентные цепи, можно прийти к заключению о том, что простейшим видом активной эквива
лентной цепи является |
источник |
напряжения. |
Однако |
из |
|
рис. 1 и 3 видно, что для |
определения напряжения |
URi |
необ |
||
ходимо знать не только действительное значение |
напряжения |
||||
U, но и действительное значение сопротивления резистора R\~ |
|||||
Из рисунков также видно, что при подключении к зажимам |
/, |
||||
2 источника с напряжением UR показание выходного прибора |
|||||
(см. рис. 1) или условие |
равновесия моста (см. рис. 3) |
прак |
|||
тически не зависит от действительного значения |
сопротивле |
||||
ния резистора R]. Таким |
образом, |
при использовании |
этого |
вида активной эквивалентной цепи поверка прибора, по су ществу, становится поэлементной со всеми вытекающими от сюда недостатками. Следовательно, применение описываемой эквивалентной цепи нецелесообразно.
Возможность комплектной поверки высокоомных приборов с помощью эквивалентных цепей и выбор способа их вклю чения зависят от внутренней структуры поверяемого при бора.
Основным недостатком активных 'эквивалентных цепей является зависимость их общей погрешности от нестабиль ности во времени напряжения источников питания поверяемо го прибора U и эквивалентной цепи UA. Вследствие этого ак тивные эквивалентные цепи целесообразно применять для
73
поверки приборов, в качестве источников питания которых использованы гальванические элементы.
Применение пассивных эквивалентных цепей исключает от меченный выше недостаток, однако получаемый коэффициент добротности в этом случае меньше, чем в случае использова ния активных цепей.
Заканчивая рассмотрение эквивалентных цепей, следует еще раз подчеркнуть, что включение эквивалентной цепи в измерительную цепь прибора приводит к некоторому умень шению его комплектной чувствительности. Вследствие этого применение эквивалентной цепи для увеличения чувствитель ности прибора, т. е. использование эквивалентной цепи в ка честве плеча сравнения Ri, нецелесообразно.
В то же время имеет смысл применять эквивалентные це пи для поверки высокоомных приборов, поскольку в этом слу чае при определенных условиях можно получить эквивалент ные сопротивления значительно больше суммы сопротивлений резисторов, образующих эквивалентную цепь.
УСТРОЙСТВА ДЛЯ КОМПЛЕКТНОЙ ПОВЕРКИ ВЫСОКООМНЫХ ПРИБОРОВ
Рассмотренные схемы пассивных и активных эквивалентных
цепей положены в основу различных |
устройств, с помо |
||
щью которых проводят комплектную |
поверку |
высокоомных |
|
приборов. Одно |
из этих уст |
||
ройств |
(Р4085) |
|
выпускается |
серийно. |
|
|
|
|
|
|
Устройство |
Р4085 |
предназ |
||||||
|
|
|
начено для комплектной повер |
||||||||
|
|
|
ки |
мостов |
|
постоянного |
тока |
||||
|
|
|
Р4052, Р4053 и Р4060 в преде |
||||||||
|
|
|
лах 109—1012 Ом. Оно пред |
||||||||
|
|
|
ставляет собой |
пассивную |
эк |
||||||
|
|
|
вивалентную |
цепь из |
грех |
ре |
|||||
|
|
|
зисторов, соединенных |
в |
звез |
||||||
|
|
|
ду (рис. 29), подключаемую к |
||||||||
|
|
|
поверяемому |
мосту |
по |
схеме, |
|||||
|
|
|
показанной |
на |
рис. |
22. |
|
|
|||
|
|
|
В качестве г0 и Г\ в этом |
||||||||
|
|
|
устройстве |
применены |
микро |
||||||
|
|
|
проволочные |
|
резисторы |
каж |
|||||
|
|
|
дый |
сопротивлением 5 -108 Ом, |
|||||||
Рис. 29. Принципиальная |
схема |
а в |
качестве |
гп |
три |
микропро |
|||||
устройства для |
поверки |
высоко- |
волочных |
|
резистора |
|
значе |
||||
-омных мостов |
постоянного тока |
ниями 25; |
2,5 |
и 0,25 |
МОм. |
||||||
типа Р4085 |
|
74