МОСТЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЙ ЕМКОСТИ, УГЛА ПОТЕРЬ, ИНДУКТИВНОСТИ И ДОБРОТНОСТИ

В соответствии с условиями равновесия моста переменного тока (7-2) — (7-4) схемы мостов для измерения емкости, угла потерь индуктивности и добротности могут иметь различные ва­рианты включения в плечи резисторов, катушек индуктивностей и конденсаторов.

В табл. 7-1 приведены комбинации соединений плеч, образую­щих различные мосты переменного тока.

Мосты для измерения емкости и угла потерь. При измерении емкости исследуемого объекта, например конденсатора, следует учесть, что он обычно обладает потерями, т. е. в нем поглощается активная мощность. Реальный конденсатор представляется экви­валентной схемой в виде идеальной емкости, последовательно или параллельно соединенной с активным сопротивлением, обуслов­ливающим возникновение эквивалентных потерь. Ток в цепи та­кого конденсатора опережает напряжение на угол, меньший 90°.

На рис. 7-5 приведены эквивалентные схемы и векторные диаграммы конденсатора с потерями, из которых следует:

Рис. 7-5. Последовательная (а) и параллельная (б) эквивалентные схемы и векторные диаграммы конденсатора с потерями.

(рис. 7-5, а) и

(рис. 7-5, б).

Для измерения емкости конденсаторов с малыми потерями схема моста показана на рис. 7-6. Как видно, в этом случае использована схема № 1 измерения емкости конденсатора (табл. 7-1). Для анализа используем эквивалентную схему рис. 7-5, а.

Рис. 7-6. Схема моста для измерения емкости и уг­ла потерь с последовательным включением C_N и R_N

Полные сопротивления плеч в данном случае:

Подставив эти выражения в формулу равновесия моста, бу­дем иметь

Отсюда получим условия равновесия моста:

Угол потерь дополняющий до 90° угол фазового сдвига тока относительно напряжения, определяется из выражения

Работа на этом мосте производится следующим образом. Установив изменяют отношение сопротивлений плеч до тех пор, пока нуль-индикатор не укажет наименьший ток. После этого переходят к регулировке сопротивления магазина , добиваясь дальнейшего уменьшения тока в гальванометре. Затем снова изменяют отношение сопро­тивлений и т. д. до тех пор, пока не будет найдено положение равновесия.

Для измерения емкости конденсаторов с большими потерями применяют мост с параллельным подключением резистора и конденсатора (схема № 2 табл. 7-1), так как введение после­довательно в плечо большого сопротивления уменьшает чувствительность схемы.

Комплексные сопротивления плеч моста

При равновесии имеет место следующее соотношение:

Последнее уравнение приводит к двум условиям:

Угол потерь для конденсатора выраженный через при параллельном соединении конденсатора и резистора

Поиск по сайту: