Файл: Ответы по метрологии 1-40.doc

40. Общая теория мостовых схем.

Устройства использующие нулевой метод называют мостами. В одну из диагоналей моста включен ИМ (б-г) в другую диагональ источник питания (а-в). Мост будет находиться в состоянии равновесия когда напряжение Uбг=0 => I=0; I1z1=I3z3  I2z2=I4z4 => I1=I2; I3=I4  INCLUDEPICTURE "http://userdocs.ru/pars_docs/refs/129/128564/128564_html_m509d0ec5.gif" \* MERGEFORMATINET(*) (*) – указывает при каких соотношениях сопротивлений плеч моста наступает его равновесие. INCLUDEPICTURE "http://userdocs.ru/pars_docs/refs/129/128564/128564_html_m55f1ead4.gif" \* MERGEFORMATINETINCLUDEPICTURE "http://userdocs.ru/pars_docs/refs/129/128564/128564_html_ac9732f.gif" \* MERGEFORMATINETz1z4=z2z3 φ1+φ4=φ2+φ3 – последнее условие при каком соотношении расположения плеч в зависимости от их характера можно уравновесить схему. Мосты переменного тока. Применяются для измерения емкости, угла потерь конденсаторов, индуктивности и добротности катушек, взаимной индуктивности и частоты. ^Схема моста для измерения конденсатора с малыми потерями Если Сх включено в 1-е плечо то на основании равновесия моста в смежное плечо необходимо включить емкость. В остальные плечи можно включить активные сопротивления. С0 – образцовое сопротивление.  r0 – магазин сопротивлений, служащий для образования в плече с С0 такого же угла сдвига м/у током и напряжением как в плече содержащим Сх. INCLUDEPICTURE "http://userdocs.ru/pars_docs/refs/129/128564/128564_html_m3bf886d.gif" \* MERGEFORMATINETINCLUDEPICTURE "http://userdocs.ru/pars_docs/refs/129/128564/128564_html_1e64920b.gif" \* MERGEFORMATINETδ – угол потерь конденсатора  Для измерения емкости с большими потерями в диэлектрике применяют тот же самый мост но с параллельным включением С0 и r0. Мосты для измерения L и Q.Если одно из плеч моста образовано испытуемой катушкой и сопротивлением ,то в смежное плечо мы должны вкл –ть образцовую L R2, R4- чисто активные сопр-ия. Если для получения равновесия оказалось необходимым вкл-ть R последовательно с Lx , то условие равновесия будет иметь вид (r+Rx+јωLx)R4=(R0+ јωL0)R2 ; Rx=R0*R2/R4-r; Lx=L0R2/R4  Если для получения равновесия резистор r последовательно с L0 , то условие равновесия будет иметь вид: Rx=(R0+r)R2/R4; Lx=L0R2/R4Для измерения индуктивности Lx м/но воспользоваться образцовой C. INCLUDEPICTURE "http://userdocs.ru/pars_docs/refs/129/128564/128564_html_m663a751.gif" \* MERGEFORMATINETLx=C*r2*r3 В плечо противоположное измеряемому вкл-ся образцовый конденсатор с //-но присоединенным к нему резистором. INCLUDEPICTURE "http://userdocs.ru/pars_docs/refs/129/128564/128564_html_557a70ce.gif" \* MERGEFORMATINET- для обоих схем ^ 20. Мосты постоянного тока. Мосты для измерения сопротивления на постоянном токеОдинарными мостами постоянного тока принанято называть четырехплечие мосты с питанием от источника постоянного тока. В зависимости от погрешности включаем разные резисторы. Измерение rx производиться путем изменения одного или нескольких плеч до момента отсутствия тока в цепи Г (гальванометра).  INCLUDEPICTURE "http://userdocs.ru/pars_docs/refs/129/128564/128564_html_44a3dc36.gif" \* MERGEFORMATINETПри измерении малых сопротивлений на результат измерений существенно влияет сопротивление соединительных проводов включаемых последовательно с измеряемым сопротивлением. Для уменьшения этого влияния на панели моста для подключения измеряемого сопротивления rx имеются 4 зажима (1,2,3,4) при измерении сопротивлений от 10 Ом до 100 Мом зажимы 1-2 и 3-4 замыкаются и rx подключается к 2 – 3. В этом случае сопротивление соед-х проводов входит в rx. При измерении малых сопротивлений погрешность может оказаться большой поэтому rx в этом случае подключается к зажимам 1-2 и 3-4. В этом случае сопротивление провода от rx к зажиму 2 входит в сопротивление плеча r3, а сопр-е провода к зажиму 4 входит в r2. Сопротивления r3 и r2 значительно больше сопротивлений проводов. Для измерений сопротивлений меньше одного Ома до  INCLUDEPICTURE "http://userdocs.ru/pars_docs/refs/129/128564/128564_html_m4b70902b.gif" \* MERGEFORMATINETОм используют схемы двойного моста Двойной мост I1=I2; I3=I4; Ix=Iн; Определим условие равновесия моста пологая для простоты что сопротивления соединительных проводов и контактов входят в состав сопротивлений плеч. При равновесии моста ч/з гальванометр ток=0 INCLUDEPICTURE "http://userdocs.ru/pars_docs/refs/129/128564/128564_html_m612a942a.gif" \* MERGEFORMATINETЕсли выполнить условие r1r4=r2r3, то второй член выражения сократиться и получиться:  INCLUDEPICTURE "http://userdocs.ru/pars_docs/refs/129/128564/128564_html_m13ae6b2d.gif" \* MERGEFORMATINETДля того чтобы некоторая неточность выполнения этого условия r1r4=r2r3 не создавало заметной погрешности сопротивления r стремятся сделать как можно меньше. С этой целью r включают в виде отрезка достаточно толстого медного провода.