3,2. Нарисуйте простейшую схему четырехплечевого моста переменного тока. Запишите условия равновесия моста.

Мосты переменного тока применяются для измерения, как активных, так и реактивных сопротивлений (емкостных и индуктивных).

Диагональ, обозначенная на рисунке bd- называется диагональю питания. В нее включен источник питания. Диагональ ас называется измерительной диагональю. В нее включен указатель равновесия Р.

При работе в равновесном режиме измеряемая величина Х полностью компенсируется воздействием меры. Значение меры или ее части, необходимой для компенсации величины Х, в процессе измерения определяется по отсчетному устройству.

Равновесие моста имеет место при таком подборе параметров плеч, чтобы Uac=0,I_o=0 т.е. при Z₁ Z₄ = Z₂ Z₃

Уравнения, поясняющие принцип действия моста, имеют вид: ,

Из первого закона Кирхгофа, с учетом того, что иследует: I₄=I₁ и I₃=I₂. Принимая во внимание все вышесказанное можно записать:

или . Выражение - является условием равновесия моста.

3,3. Запишите условия равновесия моста переменного тока через комплексные сопротивления, выраженные в полярных координатах. Объясните их.

При работе на перемен. напряжении эти уравнения должны быть записаны в показательной форме:

или .

Из этих уравнений следуют условия равновесия моста:

Данная система уравнений показывает, что мост переменного тока может быть уравновешен только при определенном характере нагрузки и схеме включения сопротивлений в ветвях. (если в двух смежных плечах, например, в 3 и 4, включены чисто активные сопротивления (φ4= φ3=0), то в двух других смежных плечах должны быть обязательно сопротивления одного характера (или индуктивные, или ёмкостные)).

3,4. Что представляет собой индикатор равновесия моста на пост. И перемен. Токе и какие функции он выполняет?

В мостах переменного тока применяют электронные нуль-индикаторы с большим входным сопротивлением. Он представляет собой многокаскадный усилитель низкой частоты и предназначен для усиления напряжения, поступающего с измерительной (выходной) диагонали моста, и определения равновесия моста нулевым методом по стрелочному индикатору.

В мостах постоянного тока для определения состояния равновесия используют нуль-индикаторы постоянного тока, чаще всего магнитоэлектрический гальванометр. Гальванометр – электроизмерительный прибор с неградуированной шкалой и служащий для измерения малых токов и напр-й, а также для установления факта присутствия I или U в цепи (ноль - индикатор).

3,5. Как определяется относительная чувствительность мостовой схемы переменного тока по напряжению? Схемой или словами ответить- с лекции

В мостах переменного тока обычно используют электронные нуль-индикаторы, чувствительные к напряжению. Поэтому, как правило, определяют чувствительность мостов переменного тока по напряжению.

Относительная чувствительность мостовой схемы переменного тока по напряжению равна: - напряжение на измерительной диагонали, - относительное изменение сопротивления в плече.

3,6. С помощью каких средств измерений осуществляется поверка шкал универсального моста?

Проверка шкал универсального моста осуществляется с помощью наборов мер сопротивлений, индуктивностей и емкостей. Используют вольтметры и амперметры.

3,7. Какой вход должен быть у усилителя сигналов мостовой цепи? Как его обеспечить?

Вход должен быть дифференциальным. Вход усилителя должен быть высокоомным, т.к. измеряемый сигнал обычно является низкоуровневым. Обеспечить высокоомный вход, можно применив в качестве усилителя Операционный Усилитель (входное сопротивление десятки МОм) .

3,8. Требуется ли стабилизация коэффициента усиления у усилителя мостовой цепи?

Не требуется, так как усилитель выполняет роль нуль-органа. Стабилизация к. усиления требуется для уменьшения погрешности при передачи измеренной величины в виде электрического сигнала.

3,9. От чего зависит погрешность мостовой измерительной цепи?

Погрешность зависит от точности элементов сравнения. а) от неточности элементов, используемых для составления измерительного моста, б) от нестабильности источника питания мостовой схемы, в) от внешних факторов (радио помехи, активность выбросов на Солнце и т.д.)

3,10. Какие частоты целесообразно использовать при измерении R, L, C и почему?

При измерении R целесообразно использовать низкочастотное или постоянное напряжение. При измерении L целесообразно применять средние частоты, где не проявляется влияние паразитных емкостей. комплексное сопротивление ,- частота питающего напряжения,- индуктивность. Соответственно, чем выше частота – тем больше будет реактивное сопротивление и выше выходной сигнал измерительного моста

комплексное сопротивление ,- частота питающего напряжения,- ёмкость. При частоте-, следовательно измерение ёмкостей целесообразно проводить в низкочастотном диапазоне. При измерении C целесообразно применять пониженные частоты, на которых не проявляется влияние паразитных индуктивностей.

Контрольное задание № 4

Разработать аналоговый автоматический прибор для измерения температуры с записью на диаграммной ленте.

ОТВЕТ