Файл: Савенко, В. Г. Измерительная техника учеб. пособие.pdf

где Et— э. д. с. при температуре/;

£ 20 — э. д. с. при температуре 20° С.

Согласно ГОСТ 1954—64 насыщенные нормальные элементы в зависимости от точности определения э. д. с. и ее стабильности делятся на три класса: 0,001; 0,002 и 0,005. Наименование класса показывает допустимое изме­ нение э. д. с. за год. Так, например, к нормальному эле­ менту класса 0,005 предъявляется требование, чтобы изме­ нение э. д. с. за год не превышало 50 мкв, а э. д. с. при 20° С находилась в пределах от 1,01850 до 1,01870 в.

Элементы двух первых классов применяют только для особо точных метрологических работ, для поверки нор­ мальных элементов класса 0,005 и ненасыщенных элемен­ тов. Элементы класса 0,005 используются при точных ла­ бораторных поверочных измерениях, например в компен­ саторах постоянного тока для поверки приборов с непос­ редственным отсчетом классов 0,1; 0,2 и 0,5.

Насыщенные нормальные элементы обладают внутрен­ ним сопротивлением от 500 до 1500 ом; для сохранения ус­ тойчивости э. д. с. эти элементы нельзя нагружать током более 1 мкА. В момент измерения ток, проходящий через нормальный элемент, не должен превышать несколько тысячных микроампер. Нормальные элементы следует обе­ регать от сотрясений и опрокидываний, защищать от сол­ нечных лучей, сильных источников света, хранить и при­ менять при возможно более постоянной температуре (не превышающей 10—40° С).

Ненасыщенные нормальные элементы отличаются от насыщенных тем, что при температуре выше + 4 ° С раст­ вор электролита не содержит свободных кристаллов сер­ нокислого кадмия. Согласно ГОСТ 1954—64 эти элементы выпускаются класса 0,02. Они обладают несколько боль­ шим разбросом э. д. с.: при 20° С от 1,0186 до 1,0194 в; изменение величины э. д. с. за год допускается до 200 мкв; внутреннее сопротивление равно 300—600 ом. К достоин­ ствам ненасыщенных элементов надо отнести малую зави­ симость э. д. с. от изменения температуры порядка

0,0002% на Г С .

20

Меры электрического сопротивления изготавливают з виде образцовых резисторов, выполненных на одно значе­ ние сопротивления, кратное десяти— от ІО-5 до ІО9 ом, или в виде магазинов сопротивлений. Последние представ­ ляют собой набор образцовых резисторов, смонтирован­ ных в одном корпусе и снабженных коммутирующим (пе­ реключающим) устройством, которое позволяет получить

вость против окисления. Меры большого сопротивления и магазины сопротивления 106-И 09 ом изготовляют из мик­ ропровода, диаметр которого исчисляется микронами.

На рис. 1.6 показано устройство образцового резисто­ ра. Проволока 1 намотана на металлический или фарфоро­ вый каркас 2, который прикреплен (припаян) к корпусу 3 так, что проволока оказывается герметизированной в по­ лости между каркасом и корпусом. Это предохраняет про­ волоку от влаги и обеспечивает стабильность величины со­ противления резистора во времени. Концы 4 катушки при­ соединены к зажимам 5' и 5", 6' и 6". Ток к катушке под­ водят через токовые зажимы 5' и 5", а падение напряже­ ния на катушке измеряют на потенциальных зажимах 6'

21

и б"; зажимы 5' и 6', а также 5" и 6" электрически соедииены между собой. Для охлаждения обмотки в корпусе имеются отверстия. Температуру обмотки определяют с по­ мощью термометра через отверстие 7 в крышке 8.

Если образцовый резистор из манганина включается в цепь при температурах от 10 до 35° С, то поправку на изме­ нение его сопротивления от температуры не вносят. При проведении особо точных измерений ее вычисляют по фор­ муле

шения между параметрами этих схем определяем из ра­ венства их полных сопротивлений

22

эффекта близости и т. д.

При низких частотах переменного тока (не превышаю­ щих звуковые) величины L0 и С0 очень малы. В этом слу­ чае полное сопротивление катушки с достаточным прибли­ жением будет

а степень безреактивности катушки, характеризуемую по­ стоянной времени, представим в виде

уменьшения значений L0 и С0 в катушках сопротивления применяются различные виды намотки провода. При кон­ струировании безреактивных резисторов надо учитывать, что в случае малоомных катушек сопротивления большое влияние на т оказывает индуктивность L0 катушки, а в слу­ чае многоомных сопротивлений — емкость С0. Малоомные безындуктивные катушки получают с помощью бифиляр­ ной обмотки, при которой провод складывается вдвое и на­ матывается на цилиндрический каркас. Уменьшение емко­ сти С0 при бифилярной обмотке достигается секционирова­ нием обмотки катушки, так как при последовательном сое­ динении емкостей отдельных секций общая емкость обмот­ ки уменьшается. Существуют и другие виды обмоток для уменьшения постоянных времени катушек сопротивления. Значения т безреактивных резисторов колеблются в пре­ делах от ІО-8 до ІО-6 сек.

Точность изготовления катушек сопротивления обуслов­ лена ГОСТ 6864—62, согласно которому предусматривают­ ся следующие классы точности: 0,002; 0,005; 0,01; 0,02 и 0,05. Цифра указывает наибольшее допустимое отклонение (в процентах) действительного значения сопротивления катушки от номинального, при токе, не превышающем оп-

23

ределешюго значения. Если на катушке нет указания на величину тока, то надо исходить из того, что мощность, вы­ деляемая в измерительной катушке сопротивления, не должна превышать 3 вт, а при точных измерениях— 1 вт.

Магазины сопротивлений являются образцовыми мера­ ми с переменным значением сопротивлений. Применяемые в магазинах катушки сопротивлений обычно имеют про­ стую бифилярную обмотку.

Вмагазинах сопротивлений, -изготавливаемых для из­ мерений с повышенной точностью в цепях переменного то­ ка, для уменьшения постоянной времени катушек приме­ няют более сложные обмотки. Часто магазины сопротивле­ ний используются в качестве реостатов или потенциомет­ ров для регулирования тока или напряжения в электриче­ ских цепях.

Взависимости от способа переключения сопротивлений магазины делятся на штепсельные и рычажные.

Ш т е п с е л ь н ы е м а г а з и н ы имеют набор катушек сопротивлений, соединенных последовательно. Каждая катушка подсоединяется к латунным пластинам так, как показано на рис. 1.8, а. Латунные пластины можно соеди­ нять между собой с помощью штепселей — конических стержней, вставляемых в специальные гнезда, и тем самым закорачивать катушки. При полностью вставленных штеп­ селях все катушки сопротивлений будут закорочены и соп­ ротивление магазина будет минимальным, и наоборот, ес­ ли все гнезда будут свободны от штепселей, сопротивление магазина будет максимальным. Общее переходное сопро­ тивление магазина, возникающее в местах контактного соединения штепселей с латунными пластинами, непосто­ янно, так как набор разных по значению сопротивлений осуществляется различным числом катушек (вставленных штепселей). Кроме того, переходное сопротивление каж­ дой катушки зависит от плотности соприкосновения и чи­ стоты поверхностей штепселей и пластин. Этот недостаток штепсельных магазинов можно свести к минимуму, если создать такую схему магазина, при которой набор необхо­ димого сопротивления осуществляется всегда одним и тем же количеством штепселей (рис. 1.8,6).

Схема р ы ч а ж н о г о м а г а з и н а сопротивлений показана на рис. 1.9. Такие магазины состоят из несколь­ ких декад. Концы однотипных катушек сопротивлений для каждой декады подсоединяются к контактам, по которым скользят щетки, жестко скрепленные с рычагами. Суммар»

24