3.2.2 Побудова та робота р5026

Магазин опорів R_з (рисунок 3.4) має три декади (20∙100; 9∙10; 9∙1 Ом) і потенціометр, що плавно регулюється, який має шкалу з ціною поділки 0,02 Ом.

Похибка підгонки опору до номінального значення перших трьох де­кад не перевищує ±0,1%, похибка градуювання останньої декади ± 0,01 Ом.

Нуль-індикатор У2 (мА) призначений для індикації рівноваги моста і є чутливим транзисторним вибірковим підсилювачем, на вихо­ді якого ввімкнений стрілковий прилад (рисунок 3.4).

Перемикач (В1-2) застосовується для ввімкнення і вимкнення нуль- індикатора.

Після емітерних повторювачів сигнал надходить на вибірковий підсилювач на транзисторах. Селективні властивості підсилювача досягаються використанням одноланкового LS-фільтра верхніх і дволанкового LC-фільтра нижніх частот.

З виходу підсилювача сигнал надходить на випрямляч на діодах, а далі на мікроамперметр (мА).

Магазин ємності С₄ має три декади: 9∙0,1; 9∙0,01; 9∙0,001 мкФ та повітряний конденсатор змінної ємності.

Похибка підгонки ємності декад магазину ± 0,2%, похибка оцифрованих точок шкали конденсатора змінної ємності ± 30 пФ.

На панелі У1 розташовані: перемикач межі вимірювання на висо­кій і на низькій напругах "А" (рисунок 3.4), блокувальна кнопка перемикача "К", перемикач плеча R₄ "N", перемикач діапазонів для роботи на високій (3,2,1 положення) або низькій (4,5 положення) напрузі, розрядники, гніздо для під’єднання шнура живлення, затискачі під’єднання С_х і С_о, зраз­кові конденсатори для низьковольтної схеми вимірювання, елементи живлення нуль-індикатора й опору, що шунтується.

Перемикач меж "А" забезпечує вибір схеми моста для роботи на високій (червоне маркування) або низькій (чорне маркування) напрузі.

Рисунок 3.4 – Зовнішній вигляд передньої панелі лабораторного стенда

1 – лампочка індикації робочого стенда; 2 – кіловольтметр; 3 – автоматичний вимикач; 4 – кнопки керування магнітним пускачем; 5 – пристрій захисту; 6 – перемикач величини опору R₄; 7 – перемикач; 8 – перемикач діапазонів для роботи на високій (3,2,1 положення) або низькій напрузі (4,5 положення); 9 – перемикач полярності мережі регулювального пристрою; К – кнопка, що блокує зміну положення перемикача 8 при переході з 3-го на 4-й діапазон, або навпаки

Щоб уникнути помилок від неправильних дій оператора, переведення схеми з високої напруги на низьку, або навпаки, можливе лише при натиснутій кнопці "К". Перемикач "Б" забезпечує два ввімкнення для вимірювання додатного або від’ємного tgδ. Кожне таке ввімкнення має два положення "1" і "2". При переході з положення "1" в положення "2" змінюється полярність приєднання нуль-індикатора. Регулювання чутливості нуль-індикатора моста здійснюється ручкою "Чутливість", яка потрібна також для під’єднання і від’єднання елементів живлення.

Для контролю за станом елементів живлення нуль-індикатора моста служить кнопка "Контроль" (КП), яка розташована на передній панелі. При натиснутій кнопці стрілка мікроамперметра (microamperemeter) повинна відхилятися не менше, ніж на 30 мкА.

Зразковий повітряний конденсатор (capacitor) Р5023, що застосовується при високій напрузі, конструктивно є повітряним конденсатором з коаксіальним розташуванням електродів. Зовнішній електрод (electrode) є високопотенційним, внутрішній – низькопотен-ційним.

На панелі блока встановлені такі затискачі: "Земля", "10 кВ", .

В мості застосована схема Шерінга (рисунок 3.8 а), яка дозволяє робити вимірювання ємності (capacitance) і тангенса кута діелектричних втрат:

а) за "прямою" схемою на високій напрузі з пристроєм захисного потенціалу Ф5122 і блоком конденсаторів Р5069;

б) за "прямою" схемою на високій напрузі з пристроєм захисного потенціалу;

в) за "прямою" схемою на високій напрузі без Ф5122 і Р5069 ;

г) за "перевернутою" схемою на високій напрузі;

д) за "прямою" схемою на низькій напрузі.

Формули для визначення ємності і тангенса кута діелектричних втрат приведені нижче.

Перемикач меж "А" (рисунок 3.4) виставлений в положення "1" ( = 318,3 Ом). Формули для визначення і мають вигляд:

(3.1)

де - дійсне значення ємності зразкового конденсатора, мкФ;

– поділка шкали на мосту, Ом; - показник на перемикачі "N", Ом.

(3.2)

Перемикач меж "А" виставлений в положення "2" або "3". Формули для визначення і :

мкФ, (3.3)

де - поділка шкали на мосту, Ом,

N - значення опору шунта (N = 3183 Ом, якщо перемикач "А" - в положенні "2", та N = 15915 Ом - у поло­женні "3").

- поділка шкали на останній резистивній декаді моста Р5026М.

, (3.4)

де - поділка шкали на мосту, мкФ; f - робоча частота, Нz.

Перемикач меж "А" виставлений у положення "4". Увага: положення 4 та 5 в лабораторній роботі не виставляються! Вони призна­чені для дослідження обладнання на низькій напрузі.

Формули для визначення і мають вигляд ("А" - в положенні 4, а =318,3 Ом)

мкФ, (3.5)

. (3.6)

Перемикач меж "А" виставлений в положення "5", К4 =15915 Ом.

мкФ, (3.7)

. (3.8)

Формули відносяться до послідовної еквівалентної заступної схеми об'єкта вимірювання. Для паралельної заступної схеми:

(3.9)