49. Автоматические измерительные мосты.

Мост с автоматизированным процессом уравновешивания называется автоматическим мостом. Применяются для автоматического управления производственными процессами.

В случае, когда необходимо беспрерывно измерять значение переменной величины, а также ее записывать, широко используется самопишущие, автоматически уравновешивающиеся мосты. Ползунок реохорда соединен с ротором реверсивного двигателя РД. Если мост уравновешен, то напряжение между точками СД равна нулю и движок неподвижен. Когда изменяется сопротивление r_тс, то между точками СД появиться DU, которая усиливается усилителем и подается на реверсивный двигатель РД. Движок начинает перемещаться и устанавливает ползунок реохорда r_р в такое положение при котором DU=0. Одновременно перемещается стрелка указателя и самописец.

50.Мост переменного тока и условие его равновесия

Мосты переменного тока предназначены для измерения R,L,C,tgδ,Q.

Мосты переменного тока могут быть уравновешенными и неуравновешенными, частотозависимыми и частотонезависимыми. Различают мосты и по количеству плечей (четырех, шести). Питание мостовой схемы, как правило, происходит от отдельного источника, а в случае использования сети обязательно используется отдельный трансформатор, который включают между источником и мостовой схемой.

Условием равновесия моста является отсутствие тока в цепи гальванометра (НП – ноль показателя)

Уравнение равновесия в алгебраической форме:

(R₁+јX₁) (R₃+јX₃)=(R₂+јX₂) (R₄+јX₄)

{R₁R₃ – X₁X₃=R₂R₄ – X₂X₄

{X₁R₃+R₁X₃=X₂R₄+R₂X₄

в показательной форме:

Z₁e^јφ1 Z₃e^јφ3=Z₂e^јφ2 Z₄e^јφ4

.z – модули комплексов, φ – их аргумент.

{Z₁Z₃=Z₂Z₄

{φ₁+φ₃=φ₂+φ₄

Z – комплексы полных сопротивлений плечей моста

Однородные реактивные сопротивления включаются в смежные плечи, разноименные в противоположные.

Важными характеристиками мостов переменного тока являются чувствительность

и сходимость (это свойство моста уравновешиваться при большем или меньшем количестве регулировании его параметров).

51.Мосты переменного тока для измерения емкости и угла потерь

Для измерения ёмкости конденсаторов с малыми потерями схема моста показана на схеме. Полные сопротивления плеч в данном случае:

условие равновесия моста имеет вид:

C_x=C_NR₂/R₁; R_x=R_NR₁/R₂.

Угол потерь δ, дополняющий до 90˚ угол фазового сдвига тока относительно напряжения, определяется из выражения:

tgδ=ωC_xR_x=ωC_NR_N.

Работа на этом мосте производиться следующим образом. Установив R_N=0, изменяют отношение сопротивлений плеч R₂/R₁ до тех пор, пока ноль индикатор не укажет наименьший ток. После этого переходят к регулировке сопротивления магазина R_N, добиваясь дальнейшего уменьшения тока в ноль индикаторе. Затем снова изменяют отношение сопротивлений R₂R₁ и т.д. до тех пор, пока не будет найдено положение равновесия.

Для измерения емкости конденсаторов с большими потерями применяют мост с параллельным подключением резисторов R_N и конденсатора C_N, так как введение последовательно в плечо большего сопротивления уменьшает чувствительность схемы.

Комплексные сопротивления плеч моста:

при равновесии имеет место следующее соотношение:

Схема моста для измерения

емкости и и угла потерь с

последовательным включением C_N и R_N

Угол потерь δ для конденсатора C_x,выраженный через tgδ, при параллельном соединении конденсатора и резистора

tgδ = 1/(ωC_xR_x) = 1/(ωC_NR_N)

определение потерь в диэлектриках, условия равновесия

С_x = C_NR₂/R₁; R_x = R₁C₂/C_N.

Тангенс угла потерь

tgδ = ωC_xR_x = ωC₂R₂