( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )

Transcript

1 Мерни мостови и компензатори V. Мерни мостови и компензатори V.. Мерни мостови. Колкава е вредноста на отпорот измерен со Томпсоновиот мост ако се: Ω,, Ω 6 и Ω. Колкава процентуална грешка ќе се направи ако се зголеми за % од, а притоа вредноста на мерениот отпор се пресметува според едноставниот израз a Ω? Сл... Томпсонов мост ( ) ( ) Ако се поделат горните две релации се добива ( ) ( ) ( ) ( ) [ ]

2 ако важи условот тогаш : 6, 6, mω 67, Ω 6, 9997 mω δ % 6, 6,9997,69 6,9997 %. Со Винов мост прикажан на сликата се мери капацитетот на реален кондензатор, прикажан со сериска комбинација на капацитетот и отпорот. Колкави се вредностите на, и тангенсот на аголот на загуби на кондензаторот, ако во рамнотежна состојба отпорите во другите гранки се: 6Ω, Ω,, Ω,, µ F и f H? Сл... Винов мост Условот за рамнотежа кај мостовите за наизменична струја е, каде што: ; ; ;, 6 6, Ω,,9 µ F 6 tgδ πf,. Мерни мостови и компензатори

3 . Шеринговиот мост е во рамнотежа кога е pf, Ω, pf, Ω, a фреквенцијата е f H. Колкави се и на кондензаторот и тангенсот на аголот на загуби? Сл... Шерингов мост ; ; ; Од условот { pf Ω { tg δ πf π,96. Максвелов мост за мерење на индуктивноста на калемот е во рамнотежна состојба кога е 9 Ω, Ω, F, Ω, a f H. Колкави се индуктивноста L, и факторот на доброта Q на калемот. Мерни мостови и компензатори

4 Сл... Максвелов мост L ; ; ; ( L ) { L Ω 9 { L mh L Q πfl π 6,8. За директно мерење на апсолутната грешка на отпорници користен е неурамнотежен Витстонов мост. При мерење на грешката на отпорник со вредност 7 Ω, напонот на мерната дијагонала изнесувал D mv. Мерењето е извршено во услови кога е Ω, 87, Ω, Ω. Напојувањето во напојната дијагонала е AB V. Колкава е апсолутната и релативната грешка на мерениот отпорник? Сл... Витстонов мост Мерни мостови и компензатори

5 δ - е услов за рамнотежа D AB X D ( )( ) ( ± ) ( ± )( ) ( 7 ± ) 87, ( 7 ± )( 87, ) AB ± 87,86,67 ±, 7Ω,7 % ± % ± % ±,76% 7 6. Фреквентно зависен мост е реализиран со -редна комбинација од и, - паралелна комбинација од и, и се омски отпорности односно и. a) Да се нацрта принципиелна шема и да се означат елементите за нагодување. b) Да се покаже кои услови треба да бидат исполнети за да важи f. π a) Сл...6. Робинсонов мост b) ; ; ; ( ) { { Мерни мостови и компензатори

6 6 Мерни мостови и компензатори ( ) / Бараните услови за f π се добиваат од горните релации Ако се исполнети условите f π. 7. Да се изведе изразот за непознатата отпорност и индуктивитет кај Андеронов мост. Сл...7. Андерсонов мост Со трансформација во ѕвезда импедансите,, добиени со трансформацијата се: ; Кога е D. Импедансата не влијае во тој случај. ( ) L

7 ( L ) [ ( ( )) ] L ( ) ( ) / : L L 8. Витстонов мерен мост е употребен за мерење механичка сила. За таа цел во едната гранка од мостот е употребен тензометар, чија отпорност кога не е оптоварен е еднаква на отпорноста на другите гранки во мостот и изнесува. При оптоварување тензометарот ја менува отпорноста за фактор (α ). Мостот се напојува со напон V. Едниот крај од мерната дијагонала на мостот е приклучен на маса, а другиот крај на инвертирачкиот влез на операцискиот засилувач. Повратната врска на засилувачот е отпорник со вредност n, приклучен на излезот на засилувачот на неговиот инвертирачки влез. Неинвертирачкиот влез е на маса. a) Да се нацрта шемата на мерното коло. b) Колку изнесува напонот на излезот од засилувачот ако α % од вредноста на, а n? a) Сл...8. Витстонов мост b) n A A i, n n i, i D - Мерни мостови и компензатори 7

8 D ( α ) α [ ( α )] ( ) ( α) A D i i α α α n i n ( α) α, n, 98V ( α) (,) V. Компензатори 9. Колку изнесува напонот измерен со компензаторот на сликата, ако нулиндикаторот останал без отклон при 8, 6Ω и Ω? Струјата во помошното коло е константна p cont. Сл... Компензатор за еднонасочна струја Отпорот помеѓу точките A и е еднаков на : p Точноста на мерењето на напонот зависи од точноста со која може да се одреди отпорот и помошната струја p. Поголема точност при мерењето се постигнува ако струјата во помошниот круг ја нагодиме со помош на прецизен еталонски елемент чијшто напон е точно одреден. За таа цел најпрвин преклопката ја поставуваме во положба, каде што се споредува 8 Мерни мостови и компензатори

9 напонот, на еталонскиот елемент со падот на напонот на потенциометарот. Со отпорот p се менува струјата во помошното коло додека нулиндикаторот не остане без отклон. Тогаш е падот на еталонскиот елемент еднаков на падот на напонот на отпорот, помеѓу точките на потенциометарот A и : p p Jа префрламе преклопката во положба, не менувајќи го притоа отпорот p, бараме положба на лизгачот при која нулиндикаторот ќе остане без отклон. Ако притоа отпорот помеѓу точките A и на потенциометарот изнесува следува p Помошната струја не смее да се менува за време на мерењето на напонот. Тоа во голема мерка може да се постигне со точна батерија, температурно независни отпори, добри контакти на лизгачите и преклопката на отпорите. Помошната струја треба често да се проверува, а тоа во горниот пример не е добро, бидејќи треба лизгачот постојано да се враќа во положба која одговара на вредност. Затоа се применува друго решение дадено на сликата: Сл... Компензатор P, се нагодува помошната струја со помош на отпорот p, се додека нулиндикаторот не остане без отклон. p. P се компензира мерениот напон, со поместување на лизгачот се додека не се постигне нулти отклон на нулиндикаторот: Мерни мостови и компензатори 9

10 За За P P p p cont p, V. На која класа на точност припаѓа амперметарот со мерно подрачје од A, ако при референтни услови тој покажува струја од,a;,a;,6a;,8a; A, а компензаторот на еталонскиот отпор, Ω, покажува падови на напони 9,8 mv ; 9,mV ; 9,9 mv ; 8,6 mv ;,mv. Сл... Компензатор за мерење струја е точната вредност на струјата A [ A] [ mv ] [ A] A, 9,8,98,, 9,,9,6,6 9,9,99,,8 8,6,86 -,6,, -, Мерни мостови и компензатори

11 g% ma mp %,6 g% %,6% k. t. Колкав е отпорот на непознатиот отпор, ако компензаторот при константна струја покажува напон 9, 8V и V, а еталонскиот отпорник е Ω? Сл... Компензатор за мерење отпор 9,8 98Ω. Наизменичен компензатор со термопреобразувач се користи за мерење на наизменичен напон. Колкав е наизменичниот напон, мерен со компензатор со термопреобразувач, ако нулиндикаторот при баждарење со еднонасочна струја на сл.а е во рамнотежа при, 86V,, 86Ω,, 9Ω и Ω, а по замената на местата на отпорот d и термопреобразувачот TP i 99Ω и непроменета струја p и отпор d TP (сл.б) нулиндикаторот останал без отклон при. Мерни мостови и компензатори

12 Сл....а Компензатор за наизменична струја Сл....б Компензатор за наизменична струја Својството на термоелементите, при протекување на струја да се создава термоелектричен напон на нивните краеви е искористено кај наизменичните компензатори со термопреобразувачи. Напонот што се развива на термоелементот е ист при протекување на еднонасочна и наизменична струја чија ефективна вредност е иста со еднонасочната. EFF За сл.а :,86 p ma,86 Мерни мостови и компензатори

13 За сл.б d и константна па важи: T TP си ги менуваат местата, затоа што е d TP p ( ) TP i Со i се нагодува да остане во рамнотежа, каде што, струјата p останува p, па оттука, V Мерни мостови и компензатори