Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
Топ:
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного...
Особенности труда и отдыха в условиях низких температур: К работам при низких температурах на открытом воздухе и в не отапливаемых помещениях допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие...
Интересное:
Принципы управления денежными потоками: одним из методов контроля за состоянием денежной наличности является...
Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания (ингаляции) средств, которое осуществляют или с помощью маски...
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Дисциплины:
2017-06-26 | 943 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Цель: Формирование у студента компетенции ПК-10, ПК-12
1. Теоретическая часть.
Мостовые схемы. Широкое применение мостовых схем объясняется высокой точностью измерений, большой чувствительностью и возможностью измерения различных параметров электрических цепей (R, L, С), величин функционально с ними связанных (частота, фазовый угол) и ряда неэлектрических величин (температура, давление, перемещения, усилия и т.д.).
Наиболее точные измерения сопротивлений R постоянному току выполняются с помощью мостов постоянного тока. Эти мосты подразделяются на две группы: одинарные (четырехплечие) и двойные (шестиплечие).
Одинарный мост (рисунок 10.1 а), называемый мостом Уитстона, применяют для измерения сопротивлений от 1 Ом до 100 МОм. Для измерения малых величин сопротивлений от 1 Ом и менее применяют двойной мост рисунок 10.1 б, называемый мостом Томсона, в котором влияние величин, вызывающих погрешность измерения, сведены к минимуму.
Одинарный мост (рисунок 10.1 а) состоит из четырех плеч: ab, be, cd и da.
а) б)
Рисунок 10.1
Три известных регулируемых сопротивления R2, R3, R4 вместе с измеряемым сопротивлением R1 = Rx образуют замкнутый четырехполюсник abcd.
В измерительную диагональ моста bd включен указатель равновесия Г, в качестве которого используется магнитоэлектрический гальванометр. В диагональ питания моста ас включается источник постоянного тока – аккумуляторная батарея или сухой элемент. Подбором значений сопротивлений R2, R3, R4 добиваются отсутствия тока через гальванометр (потенциалы точек b и d равны) и, следовательно, ; .
Поскольку в момент равновесия моста ток через гальванометр не протекает , то и . Тогда правомерно записать , откуда сопротивление
|
. (10.1)
Сопротивления и – известные фиксированные сопротивления в диапазоне 1...1000 Ом. При этом отношение составляет от 10-3 до 103. Регулировкой сопротивления уравновешивают мост. Погрешности измерения с помощью мостов постоянного тока зависят от диапазона измеряемых сопротивлений, наименьшие погрешности получают в диапазоне 100 Ом... 100 кОм. По мере увеличения измеряемого сопротивления уменьшается чувствительность мостов, а при измерении больших сопротивлений сказывается влияние сопротивления изоляции.
Нижний предел измеряемых сопротивлений ограничен тем, что при измерении малых по величине сопротивлений сказывается влияние сопротивления монтажных проводов и переходных контактов. Эти погрешности исключаются в двойном мосте, представленном на рисунке 10.2, в котором использованы резисторы и ,чтобы исключить влияние сопротивления соединительного проводника . Мост называется двойным, так как он содержит два комплекта плеч отношения.
При равновесии моста сопротивление определяется выражением
. (10.2)
На практике значения , , и выбирают такими, чтобы выполнялось соотношение
. (10.3)
При этих условиях вторым членом в выражении (10.2) можно пренебречь. Чтобы проверить выполнение условия (10.3), мост уравновешивается, а затем проводник убирается, что не должно влиять на равновесие моста. Следовательно, двойной мост компенсирует малое сопротивление .
В качестве нуль-индикаторов в мостах постоянного тока применяют высокочувствительные гальванометры или электронные устройства.
Двойной мост обеспечивает погрешность менее 0,05 % для сопротивлений в диапазоне 10-6 ... 1 Ом.
Мосты переменного тока. Измерение сопротивления, индуктивности и емкости выполняется одинарными мостами на переменном токе (рисунок 10.2).
Рисунок 10.2
Четыре плеча ab, be, cd и da моста переменного тока образуются четырьмя комплексными сопротивлениями , , и . В одну диагональ моста включается источник питания переменного тока, в другую – нуль-индикатор НИ.
|
При равновесии моста ток в измерительной диагонали равен нулю и, следовательно, можно записать
. (10.4)
Записав выражение (10.4) в показательной форме, получим
, (10.5)
где – модуль i -го сопротивления; – фазовый угол i -го сопротивления, .
Равенство (10.5) равносильно двум равенствам
, (10.6)
.
Из выражения (10.6) следует, что для уравновешивания моста с комплексными сопротивлениями необходима регулировка активной и реактивной составляющих. Равенство фаз выражения (10.6) указывает, какими по характеру должны быть сопротивления плеч моста, чтобы обеспечить равновесие мостовой схемы.
Вместе с мостовыми схемами для определения R, L, С используются резонансный метод, основанный на резонансе напряжений и расчетный метод по результатам измерений: тока , напряжения и мощности .
Задачи
1. Определить значения эквивалентного сопротивления цепи (рисунок 10.3) и сопротивления каждой ветви, если показания амперметра = 5 А, вольтметра = 100 В, ваттметра = 250 Вт.
2. Определить, какому значению соответствует состояние баланса моста (рисунок 10.4), если сопротивления плеч моста = 5 кОм, = 1 кОм, = 5 кОм, внутреннее сопротивление гальванометра = 0,6 кОм. ЭДС идеального источника напряжения Е = 2 В. Какой минимальной чувствительностью по току должен обладать гальванометр, чтобы можно было измерить сопротивление сотносительной погрешностью .
Рисунок 10.3 Рисунок 10.4
3. Определить значения индуктивности и сопротивления неизвестной катушки, если при равновесии моста типа Е7-4 (рисунок 10.5) получены следующие данные: плечо множителя = 100 Ом; плечо сравнения = 30 Ом; = 1 мкФ; плечо отсчета = 850 Ом.
Рисунок 10.5 Рисунок 10.6
4. Определить емкость конденсатора, измеряемую по схеме рисунок 10.6. Измерение осуществляется настройкой контура в резонанс: а) при закороченных зажимах 1 – 1 ( = 480 пФ); б) при подключении к зажимам 1 – 1 конденсатора ( = 1200 пФ). Частота высокочастотного генератора ГВЧ остается при измерении постоянной.
Вопросы к практическому занятию
1. Какие вам известны методы измерения сопротивления, емкости и индуктивности?
2. Для каких целей используются мосты постоянного тока?
3. Для каких целей используются мосты переменного тока?
4. Зачем применяют двойные мосты постоянного тока?
|
5. Приведите уравнение баланса моста постоянного тока?
6. Какие условия необходимо выполнять при измерениях с помощью моста переменного тока? Поясните, почему.
7. Как узнать, какими по характеру должны быть сопротивления плеч моста, чтобы обеспечить равновесие мостовой схемы переменного тока?
Практическое занятие 11
|
|
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!