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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.10.2024

Просмотров: 163

Скачиваний: 0

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

5)

Рис. 1.8. Схемы штепсельных магазинов сопротивления:

а — с переменным; б — с постоянным числом вставленных штепселей

*■10000 ом

* 1000 ом

к WO ом

Рис. 1.9. Схема рычажного магазина сопротивлений

25

ное сопротивление магазина отсчитывается по положению рычагов в каждой декаде.

Магазины сопротивлений выпускаются следующих классов точности: 0,01; 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5 и 1,0. При ра-

боте нельзя превышать величину допустимого тока

(мощ­

ности рассеяния), указанную на

маркировке. Магазины

сопротивлений для

использования

на высоких

частотах

 

(сотни килогерц и выше) изготав­

 

ливают из непроволочных резисто­

 

ров. Точность таких магазинов не

 

лучше класса

1,0.

 

 

 

Меры индуктивности и взаимной

 

индуктивности

выполняют

в

виде

 

образцовых катушек и магазинов.

 

Образцовая катушка состоит из изо­

 

лированного провода, намотанного

 

на плоский каркас из мрамора,

 

фарфора

или пластмассы (рис.

 

1.10). Для уменьшения активного

 

сопротивления и влияния поверхно­

 

стного эффекта используется про­

 

вод, состоящий из большого числа

 

тонких изолированных жил, так на­

 

зываемый

л и т ц е н д р а т .

Для

 

улучшения

изоляции витков и по­

Рис. 1.10. Образцовые

вышения стабильности индуктивно­

сти обмотку пропитывают

парафи­

катушки индуктивностей

ном. Витки жестко скрепляются ме­

(а) и взаимной индук­

жду собой и каркасом.

 

 

тивности (б)

 

 

 

Катушки взаимной индуктивнос­

 

ти состоят из двух индуктивно свя­

занных образцовых катушек (рис.

1.10,6) и могут быть ис­

пользованы как двухполюсники или четырехполюсники. Катушки индуктивности изготавливают на величину от 0,0001 до 10 гн, а катушки взаимной индуктивности — от

0,001 до 0,1 гн.

Меры индуктивности применяются для измерения в це­ пях переменного тока. Каждая катушка кроме собственной индуктивности Lo имеет межвитковую емкость С0 и некото­

рое омическое сопротивление R.

Поэтому эквивалентные

схемы (см. рис. 1.7) и формулы

(1.2)

и (1.3)

справедливы

и для катушек индуктивности.

Если

учесть,

что значения

С0 и R в данном случае стремятся получить минимальны­ ми, то (1.3) можно привести к виду:

26


 

те

1

( 1.6)

— (О2 /-о Со

 

(ІУ

где /о = -----

2л V Ч, С0

Из этого выражения следует, что действующая в изме­ рительной цепи индуктивность Ьэ зависит от частоты / и ее отношения к собственной резонансной частоте /о катушки. Катушки индуктивности характеризуются добротностью Q~(i)Lo/Ra, где Ra определяется из (1.2).

Мерами переменных и взаимных индуктивностей слу­ жат магазины индуктивностей и вариометры.

М а г а з и н ы и н д у к т и в н о с т е й представляют со­ бой набор катушек индуктивностей, расположенных в од­ ном корпусе с переключающими устройствами. Чтобы при различных значениях индуктивностей не изменилось ак­ тивное сопротивление цепи, предусмотрены катушки сопро­ тивления, замещающие активное сопротивление Ra вклю­ чаемых катушек индуктивности.

В а р и о м е т р ы изготовляют из двух индуктивно свя­ занных катушек. Плавно меняя их взаимное расположение, можно изменять коэффициент взаимной индуктивности. Катушки вариометра соединяют последовательно или па­ раллельно. Это позволяет менять общую индуктивность вариометра в зависимости от угла поворота одной катуш­ ки относительно другой. Угол поворота отсчитывается по шкале, а значения индуктивности и взаимной индуктивно­ сти определяют по градуировочным таблицам.

Меры электрической емкости изготовляют в виде об­ разцовых измерительных конденсаторов постоянной и пе­ ременной емкостей и магазинов емкостей.

В о б р а з ц о в ы х к о н д е н с а т о р а х постоянной емкости диэлектриком является воздух или слюда. Такие «воздушные» и «слюдяные» конденсаторы имеют большое сопротивление изоляции и малые потери в диэлектрике; их

емкость

не зависит

от

частоты

и

формы

прило­

женного

напряжения,

а

зависимость

от температу­

ры— минимальна.

Особо

высокая

точность

воспро­

изведения

емкости

обеспечивается

 

конденсаторами

с воздушным

диэлектриком,

однако,

из-за

боль­

ших габаритов они выпускаются до емкости 0,01 мкф. Кон­ струкция образцовых конденсаторов определяется рабо­

27


чим напряжением: при низких напряжениях пластины пло­

скопараллельные,

при

высоких — цилиндрические.

Пог­

решность емкости

образцовых воздушных конденсаторов

находится в пределах ±

(0,03-4-0,05) %.

 

 

Конденсаторы

со слюдяным диэлектриком

(рис.

1.11)

позволяют получить большие значения емкости

при мень­

ших размерах и потому широко применяются как образцо-

Р-. Слюда

Ме т а л ­

личе ски й

ли с т о к

Слюда

I (у , Слюда

 

Ме т а л ­

ли ч е с к и й

ли с т о к

Рис. 1.11. Образцовый конденсатор со слюдяной изоляцией

вые и рабочие меры, а также в магазинах емкостей. Слю­ дяные конденсаторы выпускаются с номинальным значе­ нием емкости от 0,01 до 1 мкф\ диэлектрические потери и температурный коэффициент емкости у них в несколько раз больше, чем у воздушных.

В м а г а з и н а х е м к о с т е й

набор

необходимого

значения емкости производится с помощью

переключаю­

щих устройств штепсельного (рис.

1.12, о) или рычажного

(рис. 1.12,6) типа. В последнее время образцовые конден­ саторы малой емкости (от 1 до 4 - ІО3 пф) изготавливают с воздушно-кварцевым или воздушно-полистироловым ди­ электриком, а большой емкости— (до ІО8 пф) — со стирофлексным.

В качестве образцовых конденсаторов переменной ем­ кости применяются исключительно воздушные конденсато­ ры с высококачественной изоляцией ротора от статора и

28


совершенным отсчетным устройством. Максимальная ем­ кость таких конденсаторов не превышает 0,001 мкф, поте­ ри в диэлектрике tg ö = 1 0 ~ 4, погрешность установки емко­ сти составляет 0,05-=-0,1%, температурный коэффициент

емкости не превышает 0,003% на 1°С.

 

Меры затухания изготавли­

 

 

 

ваются

в виде

четырехполюс­

 

 

 

ников,

с помощью которых мо­

 

 

 

жно устанавливать

некоторые

 

т а -

 

 

 

 

определенные

соотношения

 

 

 

между

значениями

напряже­

 

 

 

ния, тока или мощности на их

 

 

 

входе и выходе. Они выполня­

 

 

 

ются в виде отдельных прибо­

 

 

 

ров и встроенных в измери­

 

 

 

тельную

аппаратуру

блоков.

 

 

 

Эти

приборы градуируются

в

 

 

 

единицах

передачи

или отно­

 

 

 

шениях напряжений. Меры за­

 

 

 

тухания

подразделяются

на

 

 

 

образцовые с постоянные зна­

 

 

 

чением затухания, а также на

о

о

 

магазины, делители напряже­

 

 

 

 

ния и аттенюаторы, позволяю­

 

 

 

щие получать переменные зна­

 

 

 

чения затухания.

 

 

 

 

 

 

О б р а з ц о в ы е ме ры з а ­

 

 

 

т у х а н и я

состоят

из отдель­

 

 

 

ных

четырехполюсных

резис­

 

 

 

торных

звеньев,

выполняемых

 

 

 

в виде Т-, Н- и П-образных, а

 

 

 

также мостиковых Т-образных

 

 

 

схем (рис. 1.13). Звенья могут

 

 

 

быть симметричными и несим­

 

 

 

метричными относительно зем­

Рис. 1.12. Схема магазинов

ли. На низких частотах приме­

 

емкостей:

 

няются

преимущественно сим­

 

•штепсельного; б- •рычаж-

метричные схемы. При прину­

 

ного

 

дительном

симметрировании

 

 

 

измерительных

схем относительно

земли на частотах

от

10 кгц до

15 Мгц применяют звенья со средней точкой,

на­

пример две Т-образные схемы, симметричные относительно общего среднего провода. Несимметричные схемы исполь­ зуются на частотах выше 1,5 Мгц. Предельная номиналь­

29