36. Трансформаторные мосты, их использование для измерения полных сопротивлений.

В таких мостах плечи образованы обмотками трансформаторов, поэтому их иногда называют трансформаторными мостами. Трансформаторные мосты выполняют по разным схемам.

Один из вариантов:

Напряжение питания U от генератора G подводят к первичной обмотке w1 трансформатора Т1. К его вторичным обмоткам w2 и w7 присоединены измеряемый конденсатор с потерями (Сх и Rx) и образцовые элементы C0 и R0, соединенные с первичными обмотками w6 и w5 трансформатора Т2. Сигнал ошибки Uвых снимают с его вторичной обмотки w4.

Если не учитывать индуктивностей обмоток, то получим токи ; ;

Условие баланса моста (Uвых=0) получается при равенстве нулю магнитного потока в сердечнике трансформатора Тр2, т.е. при выполнении условия I3w3=I5w5+I6w6. Подставив сюда значения токов после выделения действительной и мнимой частей равенства, получим: Rx=R0w2w3/(w7w6); Cx=C0w7w5/(w2w3); tgδ=w6/(w5ωR0C0)

Такие мосты уравновешивают, изменяя параметры образцовых элементов или число витков трансформаторов. На основе трансформаторных мостов строят цифровые мосты с автоматической балансировкой. Метод трансформаторного моста реализован в выпускаемых промышленностью приборах, позволяющих измерять L,C,R и tgδ с основной погрешностью не менее 0.1% на частоте 1 кГц в широком диапазоне значений измеряемых параметров.

37. Резонансные методы измерения параметров компонентов цепей. Действующие значения индуктивности катушки и емкости конденсатора и методы их измерения. Погрешности резонансного метода.

Измерение индуктивности резонансным методом

При измерении индуктивности L_x возможны два варианта метода. Для относительно небольших значений индуктивности, когда на рабочей частоте f выполняется условие

,

где C_{0 max} и C_{0 min} – соответственно максимальное и минимальное значения емкости рабочего конденсатора куметра, исследуемую катушку включают в контур куметра к клеммам L_x последовательно, как показано на рис. 7.2, а.

После этого настраивают контур прибора в резонанс и фиксируют резонансное значение емкости рабочего конденсатора куметра C_1. Действующее значение индуктивности рассчитывается по извест­ной формуле

. (7.1)

Если же индуктивность велика ( ) и резонанс получить не удается, то параллельно измеряемой катушке L_x подключают образцовую катушку L₀ из рабочего комплекта прибора (рис. 7.2, б). В этом случае измерение осуществляют в два этапа. Сначала в контур куметра вклю­ча­ют только образцовую катушку L₀ , настраивают контур в резонанс и фиксируют резо­нан­с­ное значение рабочей емкости куметра C₁. Затем параллельно подключают измеряемую ин­дук­­тив­ность, повторяют настройку контура и фиксируют новое резонансное значение рабо­чей емкости куметра C₂. Значение измеряемой индуктивности рассчитывают следующим об­разом:

(7.2)

Рис. 7.2. Схемы включения измеряемой индуктивности

Заметим, что в случае, когда исследуемая индуктивность мала и применить первый метод нельзя, измерение можно осуществить также в два этапа, включая при этом катушку L_x последовательно с рабочей катушкой куметра.