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

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

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-Ял,

(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