книги / Специальные методы электрических измерений

добавочного сопротивления 7 ом, доводящего полное сопротивление всего устройства до 10 200 ом. Таким образом, в этом случае (как и в рассмотренном ранее компенсаторе ИВ-7) есть возможность ре­ гулировать установочное сопротивление, а следовательно и рабочий ток, до шестого знака. В этом же добавочном устройстве предусмот­ рено также шунтирующее приспособление на четыре положения, со­ ответствующих значениям рабочих токов в 0,0001, 0,001, 0,01 и 0,1 а

Следует, однако, заметить, что переход с предела на предел требует новой регулировки рабочего тока, так как постоянство сопротивле­

0,1 и 0,01 м кв. Выходное сопротивление прибора со стороны зажи­ мов гальванометра не превышает 14 ом. Напряжение постоянного

малого сопротивления типа ГШТН-1, выпускаемого краснодарским заводом ЗИП и предназначенного для точных измерений -малых э. д. с. Компенсатор обеспечивает пятизначный отсчет значения из­ меряемого напряжения. Первые два знака получаются с помощью двух двойных декад по обратной схеме включения, а третий, четвер­ тый и пятый знаки получаются путем использования принципа су-

следовательно в цепь измеряемой э. д. с., что имеет ме­ сто в компенсаторах большого сопротивления. Если же в контакте какого-либо рычага возникает термо-э. д. с., то цепь термотока такова, что падение напряжения от него иа самих компенсационных сопротивлениях будет составлять .ничтожную долю этой э. д. с. Так, например,

вкомпенсаторе КЛ-48 это падение напряжения будет всего около 1,3%! основной паразитной э. д. с., которая

вхудшем случае равна нескольким микрозольтам. Со­

вершенно ясно, что такой погрешностью можно смело пренебречь и считать, что паразитные термо-э. д. с., возникающие в цепи, влияния не окажут (очевидно, что в самой конструкции компенсаторов предусматривается обычно ряд мер, уменьшающих как возможность самого появления паразитных э. д. с., так и их возможные зна­ чения).

Второй положительной общей чертой современных компенсаторов малого сопротивления является практи­ ческое постоянство полного сопротивления их указа­ тельной цепи; в частности, в компенсаторе КЛ-48 это со­ противление примерно равно 13,31 ом, почти не меняясь при изменении положения рычагов (ничтожные измене­ ния получаются за счет шунтирующего действия вторых половин декад II, III, IV и V); .в компенсаторе ППТН-1 оно составляет около 20 ом, изменяясь при изменении по­ ложения рычагов не больше чем на 0,25%. Таким обра­ зом, чувствительность компенсаторов практически не .ме­ няется, и гальванометр работает в постоянных условиях с точки зрения успокоения, имея постоянную цену деле­ ния. .Не вдаваясь в рассмотрение причин указанного по­ ложительного .свойства (ем. § 7-3), отметим только, что оно дает возможность последний знак определять по от­ клонению гальванометра и не добиваясь полной компен­ сации, если это почему-либо затруднительно, или (при наличии гальванометра достаточной чувствительности) получить по отклонению гальванометра дополнительный знак отсчета.

Наряду с отмеченными общими положительными свойствами компенсаторов малого сопротивления су­ щественным принципиальным достоинством компенсато­ ра П.ПТ1Н-1 (по сравнению с компенсаторами по мосто­ вой схеме) является отсутствие в указательной цепи компенсатора при его нулевом показании каких-либо

участков цепи, по которым проходит рабочий ток, что крайне облегчает подгонку «нуля» прибора и позволяет предъявлять менее жесткие требования к стабильности материала сопротивлений (манганина), чем у других компенсаторов малого сопротивления. Практически пре­ имуществом компенсатора ППТН-1 является также зна­ чительно меньшее, чем у других приборов, количество точно подогнанных сопротивлений (благодаря примене­ нию принципа суперпозиции декадных токов на одних и тех же сопротивлениях).

Существенным недостаткам всех современных много­ декадных компенсаторов является то обстоятельство, что компенсация при работе с ними осуществляется от ру­ ки и требует значительного времени. Не менее сущест­ венным недостатком этих компенсаторов является также и то, что они требуют для работы применения зеркаль­ ных гальванометров, которые (в силу своей -чувствитель­ ности к сотрясениям) должны устанавливаться на капи­ тальных стенах или фундаментах, что превращает цепи

скомпенсаторами в стационарные установки. В послед­ ние годы нашли применение переносные гальванометры

смногократным отражением, что значительно облегчило

процесс измерения на компенсаторе и способствовало широкому распространению компенсаторов в лаборатор­ ной и цеховой практике в виде переносных установок.

Указанных недостатков в значительной степени лишен выпускае­ мый заводом ЗИ»П (г. Краснодар) полуавтоматический компенсатор типа Р2/1. Упрощенная принципиальная схема этого компенсатора приведена на рис. 7-15. Прибор состоит собственно из двух отдель­ ных соединенных последовательно компенсаторов: неавтоматическо­ го, служащего для грубой компенсации основной части измеряемого напряжения, и автоматического, служащего для измерения оставше­

ческой части компенсатора применен упрощенный фотокомпенсаци-

дает возможность измерять нескомпеисированное напряжение раз­ ных знаков. Величина этого напряжения пропорциональна силе фо­ тотока, измеряемого микроамперметром А, имеющим шкалу с нулем посередине.

Компенсатор Р2/1 предназначен как для поверки электроизмери­

телыю п производится измерение напряжения, подключенного к за­ жимам X.

Компенсатор имеет шесть пределов измерения; 30; 37,5; 45; 60; 75 и 150 лю, дающих возможность поверять приборы с ценой деле­ ния, кратной 1; 2; 2,5; 3; 4 и 5; при этом поправки к показаниям поверяемого прибора отсчитываются непосредственно в долях деле­ ния его шкалы. Кроме того, компенсатор имеет предел измерения •1500 мо, служащий для обычного измерения э. д. -с. (или напря­

жения).

Помимо амперметров и вольтметров, компенсатор позволяет так­ же производить поверку ваттметра. Для этой цели делитель напря­ жения типа 1Р-5, которым комплектуется компенсатор, снабжен до­ полнительными ступенями, соответствующими принятым в ваттмет­ рах номинальным значениям напряжения; на выходе делителя полу­ чается напряжение 60 мв. При нажиме кнопки /С2 это напряжение сравнивается с падением напряжения на сопротивлении Я7 , причем указателем равновесия служит автоматическая часть компенсатора; при этом зажимы X отсоединяются от цепи компенсатора. Величина тока ваттметра может измеряться с помощью нормальных образцо­ вых сопротивлений, падение напряжения на которых подается на

зажимы X.

Для защиты от влияния токов утечки компенсатор снабжен экраном (на рис. 7-15 показан пунктиром), присоединенным к заж и­ му гальванометра.

Описанными выше, а также упоминавшимися в § 7-1 компенсаторами отнюдь не исчерпывается, несомненно, все многообразие существующих вариантов практиче­ ских цепей. Отметим, например, что, помимо компенса­ торов с одним источником питания, существуют -цепи с двумя и даже с тремя самостоятельными источника,ми, что дает некоторые специальные преимущества и позво­ ляет сильно упростить цепь. Так, например, одна из со­ временных цепей подобного рода состоит по существу из трех простых -сопротивлений, каждое из которых пи­ тается от отдельной батареи. Падение напряжения с не­ которого участка такого сопротивления снимается при помощи двух регулировочных контактных рычагов. Затем все три эти падения напряжения включаются последова­ тельно, образуя в целом компенсирующее напряжение, регулируемое до шестого знака. Цепь эта принципиаль­ но действительно очень проста; однако легко себе пред­ ставить, что контроль постоянства трех отдельных рабо­ чих токов — задача довольно сложная.

предназначенные для поверки приборов. Своим названием (ступен­ чатые) они обязаны тому, что при их помощи нельзя производить

измерение любого напряжения в некотором заданном диапазоне; посредством этих потенциометров возможно только поверять прибо­ ры определенной, наперед заданной конструкции в нескольких, так­ же заданных точках (ступенях), так что измерения возможны толь­ ко в сравнительно узком диапазоне (определяемом нормами погреш­ ности) вокруг этих ступеней. Отсчет обычно производится не в еди­ ницах измеряемой величины, а потенциометр непосредственно указы­ вает погрешность поверяемого прибора.

В заключение остановимся вкратце на основных тре­ бованиях, которым должны удовлетворять выпускаемые и находящиеся в эксплуатации компенсаторы. Эти тре­ бования устанавливаются ГОСТ 9245-59 Комитета стан­ дартов, мер и измерительных приборов при Совете Ми­ нистров СССР. Согласно этому ГОСТ компенсаторы де­ лятся на классы точности: 0,005; 0,01; (0,015); 0,02; (0,03); 0,1; 0,2 и (0,5). Указанные в скобках классы не должны применяться при разработке новых компенсато­

к тому или иному классу точности зависит прежде всего от того, насколько он соответствует определенным прин­ ципиально-конструктивным требованиям. Компенсатор, удовлетворяющий этим требованиям, может быть отне­ сен к одному иЗ указанных классов точности, если до­ пустимые погрешности, установленные для него техниче­

на то, что чувствительность .компенсаторов малого со­ противления выше, чем большого. Сопротивления Яу и Ях для конкретного случая измерения— величины по­ стоянные. Что же касается Я', то оно изменяется в за­

(т. е. с обычным включением двойных декад), упрощен­ ная принципиальная схема которого изображена на рис. 7-16. Очевидно, что -сопротивление /?' представляет собой полное сопротивление двух параллельных ветвей

Ях и Я — Ях\ при этом сопротивлением питающей ба­

тареи мы по малости его пренебрегаем. Таким образом, следует считать:

= < ( 1- т ) = < ( 1 - Т г ) . Р-4)

где Е х — измеряемая э. д. с.;

__Е х 4

V

Из выражения (7-4) видно, что значение Яг всегда меньше, чем Ях . Отсюда очевидна вся безосновательность допущения, делаемого иногда при расчете чувствитель­ ности, что Я' можно принять равным /?”. Практически

напряжений, т. е. Е х <§II.