12.4. Вимірювання згасання непогодженості й асиметрії ланцюга для змінного струму
Згасання непогодженості ан визначається коефіцієнтом відображення К и дорівнює ан = 20 lg 1/К, де K = |(Z1 – Z2)/(Z1 + Z2)| , а величини Z1 та Z2 - опори, про непогодженість між якими мова йде. Коли контролюється непогодженість між вхідним опором лінії Zвx і опором балансового контуру Zб, величину 20 lg |(Zвх + Zб)/(Zвх — Zб)| називають балансовим згасанням. Величина коефіцієнта відображення або згасання непогодженості дає можливість судити про ступінь відхилення деякого контрольованого опору від заданого по нормі зі значно меншими трудовими витратами, чим вимір на перемінному струмі деякого комплексного опору за допомогою мостових схем, що врівноважуються, [гл. 6]. Залежність коефіцієнта відображення від згасання непогодженості представлена на мал. 12.1.
Значення згасання непогодженості може бути легко знайдене за допомогою схеми неврівноваженого моста (мал. 12.2). Маючи у виді, що застосовано ИУ, з досить високоомним входом, величину ан для опорів Z1 і Z2 можна знайти з вираження
20 lg |(Z1 + Z2)/(Z1 — Z2)| = p1 – p2 (12.1)
де p1 — рівень напруги, показаний ИУ у верхньому положенні ключа, a p2 — у нижньому.
Я
кщо
згасання непогодженості досягає значної
величини, то в схемі мал. 12.1 точний відлік
величини р2
може
виявитися тяжким і для визначення
величини ан
краще скористатися схемою вимірювання
по методу порівняння (мал. 12.3). У цій
схемі використаний диференціальний
міст. При вимірюваннях на високих
частотах обов'язково роблять нульове
балансування моста. Як індикатор
найчастіше застосовують вимірювач
рівня з високоомним входом. Величина
Z1
з
Рис 12.1. Залежність згасання Рис. 12.2. Застосування непогодженого непогодженості від коефіцієнта відображення моста для вимірювання згасання непогодженості
я
кою
порівнюється неузгоджена величина Z2,
може бути встановлена як активного, так
і реактивного характеру (див. § 6.4).
Рис. 12.3. Вимірювання згасання Рис.12.4. Схема для вимірювання згасання асиметрії
непогодженості мостом по методу порівняння
При досить великому опорі ИУ і малих втратах у трансформаторі можна прийняти напругу U1 = U |(Z1 – Z2)/ 2 (Z1 + Z2)| [Л9] і U2 = U e-am/ 2. Якщо домогтися однакових показань індикатора в обох положеннях ключа, те U1 = U2 і
aм = 20 lg |(Z1 + Z2)/(Z1 — Z2)| = aн (12.2).
Для опорів, що включаються в лінії зв'язку як погоджені навантаження, установлені норми по згасанню непогодженості: для повітряних ліній у межах 20—26 дБ, для кабельних — у межах 25—32 дБ.
По обмірюваній величині згасання непогодженості легко знайти коефіцієнт відображення K = 10 –0.05 ан. Майже так само, як ан, виражається значення згасання асиметрії проводів ланцюга по перемінному струмі (Аас), обумовленою неоднаковістю часткових вхідних опорів (перший провід-земля Z13 і другий провід-земля Z23):
Аас = 20 lg |(Z13 + Z23)/ 2 (Z13 — Z23)| (12.3)
Порівняно з згасанням непогодженості між Z13 і Z23 величина Аас, мабуть, менше на 6 дБ (20 lg 2). Зменшення згасання асиметрії збільшує вплив ланцюгів один на одного, тому величина Aас нормується. Для повітряного ланцюга на частоті 800 Гц Aас не повинне бути менше 60—65 дБ, а для симетричних кабельних ланцюгів, а діапазоні частот від 5 до 150 кГц не повинно бути нижче 43,5 дБ.
Згасання асиметрії може бути виміряне за схемою, приведеної на мал. 12.4. Вимір проводиться по методу порівняння за допомогою високочастотного диференціального дроселя з високим ступенем симетрії його напівобмоток. Попередньо перевіряють асиметрію самої вимірювальної схеми (на станції А). Для цього при відключеному вимірюваному ланцюзі шляхом регулювання згасання магазина згасань МЗ домагаються в обох положеннях ключа К однакових показань високоомного індикатора. Якщо опір «земля-крапка 1» строго дорівнює опорові «земля-крапка 2», то завдяки досить високій симетрії напівобмоток дроселя різниця потенціалів між крапками 1 і 2 досить мала і для одержання настільки ж малого показання індикатора і в нижнім положенні ключа (при підключенні його до виходу МЗ) прийдеться поставити на МЗ досить велике згасання (порядка 20 lg 100/0,005 = 86 дБ і більш). Практично потрібно, щоб згасання самої вимірювальної схеми перевищувало припустиму для даного ланцюга (і частоти) норму не менш чим на 20 дБ. Якщо таке (перевищення має місце, то, уключивши вимірюваний ланцюг і знову регулюючи згасання магазина, знову домагаються однакових показань в обох положеннях ключа. Значення вимірюваного згасання асиметрії ланцюга (оскільки перевірка вимірювальної схеми показала, що впливом асиметрії самої схеми можна зневажити) знаходиться з формули
Аас = ам (12.4)
Характеристичний опір МЗ рекомендується брати рівним характеристичному опорові ланцюга щоб Zм = Zс систематична помилка, обумовлена обмеженим опором індикатора, була однаковою в обох положеннях ключа (див. задачу 120). Замість дроселя із середньою крапкою часто застосовують два рівних резистори, що мають досить малу погрішність (0,1% і менш).