19. Цифровые частотомеры и фазометры.

Ф - формирователь, К - ключ, ПУ - подсчётное устройство, ОУ - отсчётное устройство, ГОИВ - генератор образцового интервала времени.

Число импульсов, прошедших на ПУ:

.

Погрешности:

1) погрешность дискретности обратно пропорциональна образцовому интервалу времени;

2) погрешность реализации зависит от стабильности;

3) погрешность чувствительности зависит от работы Ф.

-> триггер -> ключ открывается -> импульсы поступают на ПУ -> когда поступает -> триггер -> ключ закрывается.

Число импульсов, прошедших на ПУ

, (пропорц-но искомому фазовому сдвигу)

Погрешности:

1) погрешность дискретности зависит от соотношения- чем оно меньше, тем меньше погрешность;

2) погрешность реализации определяется точностью ГИСЧ;

3) погрешность чувствительности зависит от работы формирователей.

20. Мосты постоянного и переменного тока. Общие сведения.

Применяются для измерения параметров цепей (R, L, C).

На рисунке ниже изображён одинарный (четырёхплечий) мост на переменном токе:

-плечи моста, ИР - индикатор равновесия, аб - измерительная диагональ, вг - диагональ питания.

При равновесии моста (:

отсюда <=>- общее условие равновесия моста.

...

Тогда в общее условие равновесия моста добавляется второе условие:

Произведение модулей полных комплексных сопротивлений в противоположных плечах моста равны и суммы углов сдвига сопротивлений в противоположных плечах моста равны между собой.

Одинарный мост на постоянном токе:

Условие равновесия:

Плечи называются плечами отношения, а- плечом сравнения. Его мы изменяем, чтобы добиться равновесия.

На переменном токе в качестве ИР используются высокочувствительные выпрямительные приборы. На постоянном токе используют гальванометры.

Чувствительность гальванометра

Наибольшая чувствительность на постоянном токе достигается, когда все R равны между собой (включая )

Одинарный мост такой конструкции не следуется применять при измерении сопротивлений < 10 Ом, т. к. измеряется не только сам объект, но и соединительные провода. Для измерения малых сопротивлений используются двойные (шестиплечие) мосты.

Для того, чтобы измерить малое сопротивление с помощью одинарного моста, можно использовать четырёхпроводное включение измеряемого элемента:

Провода 1, 3 не влияют на рез-ты измерений, т. к. подключены послед-но с резисторами (эта цифра получена экспериментально).

Провода 2, 4 включены в диагонали моста, не влияющие на результат измерений.

21. Мост для измерения индуктивности и добротности катушки

Рассмотрим схему моста переменного тока, когда  и   являются активными сопротивлениями, – образцовым, а – измеряемым. Из условия равновесия: или , что возможно только при . Следовательно, если сопротивление индуктивное, тоёмкостное. При этом. В выражении присутствует произведение сопротивлений балансных плеч , поэтому такие мосты называют мостами с произведением балансных плеч.

Для измерения индуктивности и добротности применяются мосты с произведением балансных плеч. В образцовое плечо включают образцовые резистор и конденсатор (магазины образцовых резисторов и образцовых конденсаторов), с помощью которых уравновешивается мост.

а) для катушек с низкой добротностью ( Q < 0.5)

Условие равновесия:

Преобразовав выражение и приравняв действительные и мнимые части слева и справа, получим

.

Добротность катушки определяется выражением

б) для катушек с высокой добротностью (Q > 0.5)

Условие равновесия

 Взаимную индуктивность измеряют мостом переменного тока при согласном и встречном включениях двух катушек. Сначала, например, соединяют катушки согласно (конец первой катушки с началом второй), включают их в плечо измеряемой индуктивности и, уравновесив мост, вычисляют общую для двух катушек индуктивность: . Затем соединяют катушки встречно, включают их в плечо измеряемой индуктивности, уравновешивают мост, и по той же формуле вычисляют общую индуктивность . Взаимную индуктивность вычисляют по формуле ).