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"
\* MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE
"http://userdocs.ru/pars_docs/refs/129/128564/128564_html_ac9732f.gif"
\* MERGEFORMATINET
z1z4=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"
\* MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE
"http://userdocs.ru/pars_docs/refs/129/128564/128564_html_1e64920b.gif"
\* MERGEFORMATINET
δ
– 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/R4
Для
измерения индуктивности Lx м/но
воспользоваться образцовой C.
INCLUDEPICTURE
"http://userdocs.ru/pars_docs/refs/129/128564/128564_html_m663a751.gif"
\* MERGEFORMATINET
Lx=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 токе
Одинарными
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"
\* MERGEFORMATINET
При
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"
\* MERGEFORMATINET
Ом
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"
\* MERGEFORMATINET
Ес
ли
выполнить условие r1r4=r2r3, то второй член
выражения сократиться и получиться:
INCLUDEPICTURE
"http://userdocs.ru/pars_docs/refs/129/128564/128564_html_m13ae6b2d.gif"
\* MERGEFORMATINET
Для
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.