11.5.3 Мосты переменного тока для измерений ёмкости, угла потерь, индуктивности и добротности
В соответствии с условиями равновесия моста переменного тока (11.1) схемы мостов для измерения ёмкости, угла потерь индуктивности и добротности могут иметь различные варианты включения в плечи резисторов, катушек индуктивностей, конденсаторов и исследуемого объекта.
11.5.4 Компенсаторы постоянного тока
Принцип действия компенсаторов
(потенциометров) постоянного тока. Схема
компенсатора, дающая представление об
устройстве этого прибора приведена на
рис. 11.13., где
- нормальный элемент, ЭДС которого точно
известна;
- измеряемая ЭДС; НИ – нуль – индикатор
(обычно магнитоэлектрический гальванометр);
- образцовый резистор, сопротивление
которого выбирается в зависимости от
значения рабочего тока компенсатора и
значения ЭДС нормального элемента
;
- резистор с точно известными регулируемым
сопротивлением;
- реостат;
- вспомогательный источник тока.
Рис. 11.13 – Конденсатор постоянного тока
Методика измерения заключается в следующем. Сначала устанавливается определенное для компенсатора значение рабочего тока.
Для этого переключатель В быть поставлен в положение 1, а сопротивление резистора R1 надлежит изменять до тех пор, пока гальванометр не покажет отсутствие тока это будет при IRH=EH.
После установления рабочего тока I
переключатель В должен быть
поставлен в положение 2 и при этом
перемещение подвижного контакта А
опять необходимо добиться отсутствием
тока в гальванометре. Это будет при
некотором значении сопротивления
.
Тогда
,
где
- раннее установленное значение тока.
Этот способ требует постоянства рабочего
тока во время измерений.
Точность установления компенсации, а следовательно, и точность измерения компенсатором зависят от чувствительности компенсатора. Чувствительность компенсатора
где
- чувствительность схемы компенсатора;
- чувствительность гальванометра;
- приращение тока в цепи гальванометра,
вызванное изменением
на
.
Следует учесть, что
является переменной величиной, зависящей
от сопротивления входной цепи, и в том
числе от сопротивления источника
измеряемой ЭДС.
Высокая точность измерения компенсатором обусловлена высокой чувствительностью применяемого гальванометра, высокой точностью нормального элемента и резисторов, а также высокой стабильностью вспомогательного источника питания.
Достоинством компенсатора является также отсутствие потребления мощности от источника измеряемой величины в момент компенсации. Именно по этой причине возможно измерение ЭДС с помощью компенсаторов.
Предел допускаемой основной погрешности для компенсаторов постоянного тока определяют по одночленной формуле:
или
Компенсаторы можно использовать для измерения напряжений, превышающих их предел измерений. В этом случае измеряемое напряжение подается на вход компенсатора через образцовый делитель напряжения.
Компенсаторы широко применяют также для точного измерения тока и сопротивления косвенным способом.