Мостовой метод измерения сопротивления: Мостовой метод измерения сопротивлени

Содержание

Мостовой метод измерения сопротивлени — Энциклопедия по машиностроению XXL

Современные мостовые методы измерения сопротивлений поз воляют определять значения R с точностью 0,01%. [c.17]

Мостовой метод измерения сопротивлений отличается высокой точностью (до 0,00Г а), поэтому он широко применяется в лабораторной и производственной практике. Основными схемами мостовых методов являются схемы, приведенные на фиг. 168 и 169. [c.214]

Принцип мостового метода измерения магнитных характеристик магнитномягких материалов заключается в определении индуктивности и сопротивления образца на переменном токе путем уравновешивания моста с помощью переменных активного сопротивления и индуктивности или сопротивления и емкости. [c.237]

Экраны флуоресцирующие 193, 195 Экстензометр 73, 74, 83 Электрическое сопротивление мостовые методы измерения 163—164 Электроиндуктивный метод, основы, аппаратура, методика контроля, чувствительность, область применения 212 Электромеханические мосты уравновешенные автоматические 1174 Электронная микроскопия 118 [c. 1204]

В основу работы автоматических электронных уравновешенных мостов положен нулевой метод измерения сопротивления. Принципиальная схема такого равновесного моста приведена на рис. 76. Мостовая схема состоит из трех плеч с сопротивлениями и Rf и одного плеча, содержащего измеряемое сопротивление и калиброванный реохорд R. К точкам С и D подключен источник питания Е. [c.131]

Мостовые методы [22]. Принципиальные схемы измерений представлены на рис. 17.32. Подбором сопротивлений и Т 2 (см. рис. [c.296]

При большом числе тензодатчиков применяются мостовые схемы с нулевым методом измерения или с непосредственным отсчетом а) многоточечные мосты (фиг. 3, а) б) одноточечные мосты с ручным ила автоматическим переключением датчиков (фиг. 3, б). В схеме фиг. 3,а сопротивления 7 , и могут отсутствовать при работе с компенсационными датчиками при малом разбросе сопротивлений датчиков. [c.492]

В приборе ИСД-3 используется мостовая схема с нулевым методом измерения. Два плеча моста составляют рабочий и компенсационный датчики, а два других плеча в виде постоянных сопротивлений (7 з и на схеме фиг. I. 32) и балансирующего реохорда R.,) установлены в приборе. [c.57]

Анализ частотной зависимости емкостной и омической составляющих измеряемого импеданса путем сравнения с частотными зависимостями составляющих импеданса электрических схем, представленных на рис. 4, позволяет выяснить вопрос о том, какая из этих схем является эквивалентной исследуемой границе электрод — электролит. Если импеданс границы электрод — электролит компенсировать при измерениях мостовым методом параллельно включенными емкостью Сп и сопротивлением i n, то очевидно, что для простейшей схемы III (см. рис. 4) измеряемые С и не должны зависеть от частоты переменного тока Для схемы II (см. рис. 4) [c.32]

Для измерения мощности, выделяющейся в зоне сварки, можно воспользоваться и мостовым методом. В этом случае электроакустический к. п. д. колебательной системы определяется из круговых диаграмм, снятых при сварке и в режиме холостого хода. Активные и реактивные составляющие полного сопротивления преобразователя измеряются в интервале частот 25% от резонансной частоты системы. Измерения сопротивлений производятся при помощи высокочастотного моста. По результатам измерений строятся кривые, которые могут иметь вид, показанный на рис. 66. [c.114]

Измерение сопротивления может производиться компенсационным методом, применением мостовых схем и с помощью логометров. [c.88]

В литературе описаны приборы для измерения внутренних напряжений, в которых изгиб дискового катода преобразуется посредством омических датчиков в изменение электрического сопротивления, измеряемое мостовым методом. [c.288]

Мостовая схема Смита типа III. Существует три метода измерений с платиновым термометром сопротивления, обеспечивающие высокую точность 1) сравнение с эталонным сопротивлением при помощи потенциометра 2) измерение сопротивления с помощью моста Уитстона, в котором предусмотрено переключение проводов для исключения их сопротивления, и [c. 35]

Мостовые методы. Метод одинарного моста. Этот метод обеспечивает удовлетворительную точность при измерении образцов со сравнительно большим сопротивлением (>Ю Ом), поскольку сопротивления контактов и потенциальных токоподводов к образцу вносят свой вклад в измеряемую величину. [c.119]

Измерение электропроводности производили обычным мостовым методом при помощи моста переменного тока с электронным осциллографом ЭО-7 в качестве нуль-инструмента. Два плеча моста имели равные сопротивления, в третье включали исследуемую ячейку, четвертое — было образовано параллельно включенными омическим сопротивлением и емкостью, изменением величин которых добивались равновесия моста, при этом импеданс четвертого плеча равнялся импедансу ячейки. Точность измерений была порядка [c.66]

Для устранения принципиального недостатка мостовых методов, заключающегося в необходимости применения одного или нескольких вспомогательных заземлителей, разработаны методы зондов. Эти методы позволяют определить величину сопротивления из измерения тока и напряжения. Принцип этого метода показан на рис. 33. [c.63]

Для измерения Я обычно используют мостовые методы, Отечественная промышленность выпускает для измерения электросопротивления мосты и мостовые установки, позволяющие измерять сопротивление от 10-5 до 10+0 ом с предельной по- [c.163]

Мостовые методы широко применяют для измерения как малых, так и больших сопротивлений, различающихся на несколько порядков. Различают простой или одинарный и двойной электрические мосты. Первый проще, позволяет с достаточной точностью измерять высокоомные сопротивления, по при измерении малых сопротивлений погрешность возрастает. Двойной мост дает возможность с приемлемой погрешностью измерять даже весьма малые сопротивления. [c.59]

Полное электрическое сопротивление звукоснимателя. Для магнитного звукоснимателя омическое сопротивление и индуктивность обмоток проверяют общепринятыми методами — с помощью мостовых приборов. Измерение индуктивности обычно производят на частоте [c.211]

Для измерения сопротивлений термометров и других преобразователей сопротивления используются следующие методы и измерительные схемы одно- и двух мостовые схемы (уравновешенные и неуравновешенные), лого-метры и компенсационный метод. [c.50]

Для измерения электрических сопротивлений используют мостовые, компенсационные, логометрические методы и метод амперметра — вольтметра. [c.322]

Определение объемного сопротивления. Измерение на модели объемного сопротивления между электродами, являющимися эквипотенциальными, не представляет никаких трудностей. Несколько сложнее измерение усредненного значения объемного сопротивления в том случае, когда задано распределение плотности тела по поверхности контакта [2]. В этом случае применяется схема питания узлов сетки через генераторы тока (рис. 2, б). Мостовая схема балансируется дважды — при включенной и за-шунтированной исследуемой области — и разность значений сопротивлений дает искомую величину. Точно таким же методом измеряется тепловое сопротивление при заданном распределении удельной мощности источников энергии. [c.79]

В тензометрических измерениях мостовая схема используется либо для непосредственного отсчета тока разбаланса, либо для измерения методом сбалансированного моста (нулевым методом). По методу непосредственного отсчета деформация е определяется как величина, пропорциональная показанию регистрирующего прибора. По нулевому методу стрелка регистрирующего прибора возвращается после отклонения в результате деформации в нулевое положение путем изменения сопротивления R или R4,. Деформация е определяется при этом как величина, пропорциональная этому изменению сопротивления. [c.528]

Измерительная схема (см. рис. 4.1) позволяет регулировкой корректирующих сопротивлений 1 и / к2 изменять К, т. е. устанавливать его величину, например /С=1, /(=0,1 и другие удобные значения в каждом конкретном случае в зависимости от соотнощения Г]/Г2. Регулируя /(к 1 и / к2, мы изменяем потенциалы в точках А ц. В измерительной схемы, тем самым даже при измерении одного и того же ионного пучка на обоих каналах мы изменяем значения К, не регулируя в действительности ни п. Гг, ни 5г. Пусть, например, требуется получить /(=1. Для этого любой ионный пучок, взятый из спектра остаточных газов или полученный при напуске в ионный источник какого-либо газа, поочередно переводится на приемные щели правого и левого усилителей. Напряжение на выходе каждого усилителя измеряют компенсационным методом, для чего декадный делитель напряжения Р подключают к батарее 10—15 в, относительно напряжения которой с помощью мостовой схемы сравнивают напряжение каждого усилителя. Затем регулировкой корректирующих сопротивлений /(кь Рк2 добиваются, чтобы потенциалы в точках А и В схемы были равны. Точное определение равенства контролируют при помощи гальванометра. Этим способом можно установить выходные напряжения усилителей так, чтобы К стал равным единице. Точность установки //1 Пг определяется стабильностью ионного тока измеряемого пика. [c.114]

Измерения е и 10 б при высоких частотах в основном производят двумя методами — мостовыми и резонансными. Ввиду сильного влияния паразитных параметров (дополнительных емкостей, индуктивностей и сопротивлений) стремятся, как правило, проводить измерения дважды с образцом и без образца с тем, чтобы исключить по возможности влияние указанных параметров. При высоких частотах мостовые схемы могут быть применены при условии тщательного экранирования и предварительного уравновешивания моста с целью устранения влияния паразитных емкостей элементов моста и их собственных индуктивностей. [c.79]

Вариант метода температурных волн для измерения тепловой активности жидкостей описан в [112]. Приемный преобразователь представляет собой капилляр диаметром 1 мм, внутри которого натянута вольфрамовая нить диаметром 0,02 мм. Нить нагревается током, содержащим переменную и постоянную составляющие. Тепловая активность вещества, находящегося в капилляре, определяется по величине емкости конденсатора, балансирующего реактивную составляющую сопротивления нити, включенной в мостовую схему. [c.159]

Наиболее распространенный способ исключения систематической погрешности — способ замещения, суть которого заключается в том, что измеряемый объект заменяют известной мерой, находящейся в тех же условиях. Например, при измерениях электрических параметров — сопротивления, емкости, индуктивности объект подключается в измерительную цепь. В большинстве случаев при этом пользуются нулевыми методами (мостовым, компенсационным и др.), при которых производится электрическое уравновешивание цепи. После этого, не меняя схемы, вместо измеряемого объекта включают меру переменного значения (магазин сопротивлений, емкости, индуктивности и т. д.) и, изменяя их значение, добиваются восстановления равновесия цепи. В этом случае способом замещения исключается остаточная неуравновешенность мостовых цепей, влияния на цепь магнитных и электрических полей и др. [c.122]

Молекулярное поле 381, 411 Молибден 273, 336, 353, 354, 582, 585, 589 Молье диаграммы 26, 28, 29, 35, 36, 57 Моиохлордифторметан 27 Мостовой метод измерения сопротивления 170 [c.929]

МОСТОВОЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЙ — метод измерения э.чектрич. сопротивлений постоянпому и.Тй 1К ременному току при помопщ мостов измерительных М. м. и. нашел широкое применение в измерениях физич. величин, функционально связанных с электрич. сопротивлением (напр., уд. проводимости и температурного коэфф. сопротивления — при постоянно.м токе индуктивности, емкости, частоты и др. — при [c.330]

Измерение сопротивления мостовымп методами. Для точного измерения электрического сопротивления в большинстве случаев пригодны многочисленные разновидности мостовых методов, развившихся из 1 .лассического [c.170]

К первому способу относятся приборы, основанные на изменении сопротивления ферромагнитной проволоки переменному току при действии магнитного поля вдоль ее длины. По этому принципу был построен импеданс-магнитометр Гаррисона [25], а также прибор Турней и Коусинга [56]. Измерение прибором сводится к определению сопротивления проволоки из мюметалла, ориентированной по направлению измеряемой компоненты магнитного поля, по которой протекает ток звуковой частоты. Сопротивление определяется мостовым методом. Баланс моста, нарушаемый при изменении напряженности магнитного поля, восстанавливается током компенсирующего соленоида, который и служит мерой измеряемого поля. [c.52]

Тищенко Л. М., Шрамков А. Я- Линеаризация характеристик мостовых схем с платиновыми термометрами сопротивления.— КИТ, 1974, вып. 15, с. 95—97 Точность контактных методов измерения температуры.— М. Изд-во стандартов, 1976.— 232 с. [c.463]

В основу работы электронного автоматического потенциометра положен компенсационный метод измерения напряжения. На рис. 318 представлена принципиальная мостовая потенциометрическая схема. Она состоит из трех плеч с постоянными сопротивлениями Нн, Ям, Ян и четвертого плеча, содержащего калиброванный реохорд Н и балластное сопротивление К точкам С и О моста подключен источник напряжения Е в виде сухого элемента, соединенного последовательно с регулируемым сопротивлением Нр. Когда по плечам моста протекают токи и определенных значений, между точками А и 5, будет определенное напряжение. Для сравнения неизвестного напряжения Ех с напряжением на реохорде последовательно включен чувствительный нуль-индикатор. Если измеряемое напряжение Е , возникшее на выходе приемника, не равно напряжению между точками А VI моста, то можно перемещением движка реохорда найти положение равновесия схемы по отсутствию отклонения указателя индикатора. При другом значении неизвестного напряжения можно найти другое положение движка реохорда, при котором будет отсутствовать отклонение указателя индикатора. Таким образом, иоложение движка реохорда определяет значение измеряемого напряжения. Этим способом можно проводить спектрофотометрические измерения по точкам, регистрируя интенсивности света, которые действуют на приемник, вызывая изменения его ЭДС. Если измеряемые напряжения пропорциональны интенсивности и реохорд соответствующим образом калибрирован, то можно получить количественные значения отношений интенсивности, которые определяют прозрачность поглощающего тела. В принципе именно такая комненсационная схема использована, например, у спектрофотометров СФ-4, СФ-5 и других нерегистрирующих спектрофотометров. [c.411]

Необходимые измерения электрорадиотехнических величин производят разными методами в неодинаковых условиях и используют для этого различную измерительную аппаратуру. Это весьма важное обстоятельство позволяет произвести измерения, если нет требуемых измерительных приборов или нужных классов точности, другими приборами, выбрав для этого соответствующий метод измерения данной величины. Сопротивление, например, можно измерить разными методами вольтметра, амперметра-вольтметра или мостовым. Если нет вольтметра, напряжение можно измерить косвенным методом, путем определения тока, проходящего через известное сопротивление. Разными методами и с разной точностью можно измерить емкость, индуктивность, частоту и т. д. [c.107]

МЁРЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН, служат для воспроизведения электрич. величин заданного размера. К М. э. в. относятся измерит, резисторы (катушки сопротивления), катушки индуктивности и взаимной индуктивности, измерит, конденсаторы, меры электродвижущей силы нормальные элементы) и др. Нек-рые М. э. в. выполняются регулируемыми (многозначными), воспроизводящими величины в определённом диапазоне (напр., конденсаторы переменной ёмкости, вариометры индуктивности). По метрологич. назначению М. э. в. подразделяют на образцовые и рабочие (см. Меры). Обычно М. э. в. применяют в мостовых или компенсац. измерит, установках, позволяющих осуществлять измерения с более высокой точностью, чем непосредственно приборами прямого преобразования (см. Компенсационный метод измерений). Изготовляют М. э. в. разл. классов точности. Резисторы — семи классов точности (ГОСТ 23737—79) 0,0005 0,001 0,002 0,005 0,01 0,02 и 0,05 (числа указывают пределы допустимых отклонений сопротивления от номин. значения в %) конденсаторы (магазины ёмкости) — пяти классов (ГОСТ 6746—75) 0,05 0,1 0,2 0,5 1 катушки индуктивности — семи классов (ГОСТ 21175—75) 0,01 0,02 0,05 0,1 0,2 0,5 1 нормальные элементы (ГОСТ 1954—75) — с пределами годовой нестабильности от 0,001 до 0,02%. [c.407]

Принцип действия электронного автоматического потенциометра основан на компенсационном методе измерения напряжений. На рис. 75 приведена принципиальная измерительная компенсационно-мостовая схема. Схема состоит из трех плеч с сопротивлениями Яку Нм и одного плсча, содержащего комбинированный реохорд Я и балластное сопротивление К точкам С и О подключен источник напряжения Е последовательно с регулируемым сопротивлением Яр. При протекании по плечам моста токов определенных значений между точками А п В будет определенное напряжение. [c.130]

Таким образом, предложенная методика позволяет достаточно просто и практически безынерционно измерять температуру стенок каналов в нестационарных условиях. Погрешность данной методики может быть значительно снижена применением ос. щллографов с большей шириной ленты, измерением изменения сопротивления участков пучка с помощью мостовых схем, а также при использовании трубок из материалов с более сильной, чем у стали Х18Н10, зависимостью электрического сопротивления от температуры. Этот метод позволил упростить конструкции экспериментальных участков для исследования нестационарных процессов. [c.202]

В диапазоне от 20 до 200 гкц применялась мостовая методика (индуктивный мост Максвелла) с использованием метода прямого замещения параметров эквивалентной схемы образца последовательно включенными индуктивностью эталонного вариометра и активным сопротивлением эталонного реохорда. Этот метод позволяет непосредственно измерять первичные параметры последовательной эквивалентной схемы в широком диапазоне частот. Для измерения индуктивности эквивалентной схемы использовался роликовый цилиндрический вариометр с пределами изменения индуктивности до 25 мкгн. Активное сопротивление эквивалентной схемы измерялось набором последовательно включенных одновитковых реохордов разного диаметра. В диапазоне частот 150-1500 кгц использовался прибор EI2-I с приставкой 12] для автоматической записи кривых /1(Т) на самописец. [c.65]

Методы, основанные на применении переменного тока. В отношении солевых расплавов эти методы стали применяться сравнительно недавно [111. Они заключаются в определении активного и емкостного сопротивления границы электрод — электролит. Для измерений могут быть использованы мостовые и безмостовые схемы. [c.105]

В настоящее время существует много схем авиационных электрических термометров. Принцип действия всех их один и тот же и заключается в измерении магнитоэлектрическим гальванометром или логометром, включенным в диаюналь (полудиагональ) неуравновешенного моста, изменений сопротивления одного из плеч моста, происходящих под действием измеряемой температуры. Возможность применения такого метода для измерения температуры, а также принцип действия различных мостовых схем подробно изложе ны в 14 и 15. Здесь остановимся на рассмотредии одной, наиболее совершенной схемы отечественного электрического термометра сопротивления, а именно термометра унифицированного электрического ТУЭ-48. При этом отметим основные отличия современного термометра от более ранних типов. [c.327]

Мостовые методы — Справочник химика 21

Мостовые методы переменного тока низкой частоты [c.125]

Цель работы. Ознакомление с методикой измерения диэлектрической проницаемости и диэлектрических потерь мостовым методом и определение емкости и диэлектрических характеристик полимерного образца. [c.146]

Мостовой метод применяют на частотах от 200 гц, до 100 кгц. [c.322]

МОСТОВЫЕ МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ [c.443]

Получаемые этим методом параметры двойного слоя представляют собой средние величины для этого интервала. Отсюда следует, что чем больше ДIУ, тем по большему интервалу происходит усреднение измеренных величин. Поэтому в большинстве случаев в мостовом методе используют небольшие амплитуды переменного напряжения (порядка 1—5 мВ). При меньших значениях А. и точность измерений резко уменьшается. [c.168]

В качестве практических заданий предлагается с помощью мостового метода измерить импеданс при нескольких частотах (в интервале от 40 до 10000 Гц) и рассчитать кинетические параметры редокс-реак-ции на платиновом электроде в следующих растворах [c.266]

Однокатушечный (мостовой) метод детектирования сигналов ЯМР состоит в том, что образец, содержащий магнитные ядра, помещают в катушку Кх (рис. 15), находящуюся в межполюсном зазоре магнита спектрометра. Эта катушка составляет часть колебательного контура, являющегося одним из плеч сбалансированного моста (типа моста Уитстона). Другое плечо моста Кч состоит из холостого контура, который идентичен контуру, содержащему образец. Колебательный контур [c.47]

Из методов сравнения наиболее широко применяются мостовые методы — при измерении сопротивлений, индуктивностей, емкостей, параметров катушек, взаимной индуктивности и частоты. [c.443]

Методы переменного тока низкой частоты. Они включают индуктивные (трансформаторные) мостовые методы. [c.94]

Измерение емкости можно проводить различными методами, но наиболее точным является мостовой метод на переменном токе. [c.190]

Из трех групп методов измерения мостового, Z-метрического и Q-метрического — точные измерения с прямым отсчетом позволяют производить только некоторые мостовые методы. При измерениях Z-метрическим и Q-метрическим методами практически невозможно получить не только прямой отсчет, но и вычислить величину активного сопротивления исследуемого раствора. Преимущества ВЧ-методов особенно сильно проявляются при использовании нх для ВЧ-титрований, когда не требуется точного определения величины активного сопротивления раствора, а измеряются только относительные изменения высокочастотной проводимости раствора при добавлении титранта и, следовательно, абсолютная величина электропроводности исследуемого раствора не имеет никакого значения. В дальнейшем речь пойдет только о методах высокочастотного титрования. [c.135]

Для высокочастотных титрований применяются четырехплечие и Г-образные мосты. Преимущество мостовых методов измерений перед другими методами заключается в том, что они позволяют производить прямой и раздельный отсчет как активной, так и реактивной составляющей полного измеряемого сопротивления. В мостовых схемах могут применяться С- и L-ячейки, возможно также применение / -ячеек. [c.135]

Мостовые меюды по принципу работы делятся на две группы 1) нерезонансные или простые мосты различного типа (уравновешенные, неуравновешенные и квазиуравновешенные), которые используются главным образом при низких частотах (не выш е 10″ гц) и 2) резонансные мосты, условия равновесия которых зависят от частоты и которые могут применяться при частотах до 10 —10 гц для веществ с удельной электропроводностью до 10- сим-см К Резонансные мосты, как правило, имеют более высокую чувствительность по сравнению с нерезонансными мостами. Кроме того, мостовые методы измерения -позволяют производить раздельный отсчет активной и реактивной составляющих полного сопротивления. [c.258]

Это соотношение лежит в основе мостового метода измерений сопротивлений проводников если известны сопротивления трех плечей (Ri, Ra и R3) сбалансированного моста, то сопротивление четвертого (R ) легко рассчитать. [c.461]

В большинстве случаев разработку и опытную проверку мостового метода измерения емкости двойного [c.190]

Емкость двойного электрического слоя может быть измерена при помощи переменного тока мостовым методом. Схема моста, применяемого для измерения емкости, представлена на рис. 46. Идея метода состоит в том, что изменения потенциала исследуемого электрода, наблюдаемые при сообщении ему некоторого малого количества электричества AQ, сравнивают с колебаниями потенциала эталона сравнения определенной емкости. При этом сообщаемое количество электричества затрачивается ие на электрохимическую реакцию, а на [c. 237]

Приборы для измерения диэлектрической проницаемости жидких веществ в настоящее время широко известны и различно конструктивно оформлены. Среди многообразных методов измерения диэлектрической проницаемости наиболее распространен мостовой метод. Сущность его заключается в измерении разбаланса моста, являющегося функцией емкости датчика. С уменьшением измеряемой емкости частота питающего генератора должна быть увеличена. Напряжение генератора балансируют относительно земли. Высокую точность можно получить, если измеряемую емкость подключить параллельно конденсатору, уравновесить мост с его помощью, отсоединить измеряемую емкость и снова уравновесить мост. Разность показаний конденсатора дает искомую емкость. [c.306]

Условия определения электромагнитных параметров мостовым методом [c.203]

Комплексное сопротивление 2 определено, если известны его абсолютное значение 2 и угол сдвига фаз ф. Кроме того, оно определено, когда определены его активная и реактивная составляющие. Таким образом, в любом случае для определения комплексного сопротивления Z требуется знание двух независимых величин. Существует много методов для определения комплексного сопротивления [26]. Наиболее распространенным является мостовой метод. Как указано в разд. 3.3, комплексное сопротивление электролитической ячейки Za состоит из омической и емкостной составляющих. Соответственно этому в случае применения мостового метода измерений в ветви моста нужно включать эталонные емкости и сопротивления. Для повышения чувствительности емкостные и омиче- [c.241]

Мостовой метод предназначен для оценки качества магнитодиэлектриков на основе альсифера и карбонильного железа. [c.201]

Широкое применение мостовых методов обусловлено большой точностью измерения, высокой чувствительностью и возможностью измерения различных величин. В основе работы измерительных мостов заложен либо дифференциальный, либо нулевой методы измерения. При дифференциальном методе на индикатор в мостовой схеме воздействует разность значений измеряемой величины и известной величины, воспроизводимой мерой, и мост работает в так называемом неуравновешенном или несбалансированном режиме. При нулевом методе результирующий эффект воздействия на индикатор измеряемого сопротивления и сопротивления, воспроизводимого мерой, доводят до нуля и мост работает в уравновешенном или сбалансированно.м режиме. [c.444]

МОСТОВЫЕ МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНА ПАРАМЕТРОВ [c.453]

Поведение теплопроводности в окрестности критической точки расслаивания изучено в единствшной работе, выполнетной в МГУ /108/. Для проведения таких измерший была создана уникальная установка, основанная на использовании дифференциального мостового метода нагретой проволоки. Установка обладает высокой чувствительностью, позволившей проводить эксперимент при предельно малых перепадах температуры (порядка сотых долей Кельвина) и тем самым вплотную приблизиться к критической точке, проводить иэмершия в непосредственной близости от нее /108/. В результате изучения четырех систем бьшо выяснено, что теплопроводность вблизи критической точки растворения не имеет сколько-нибудь ощутимых аномалий, ее значения на бинодали фактически повторяют эту кривую. Полученный результат согласуется с положением об изоморфизме критических явлений, [c.71]

При мостовом методе измерений с двухэлектродной ячейкой используется четьирехплечий мост сопротивлений. Недостаток мостового метода состоит в том, что даже в момент компенсации схемы моста через ячейку протекает ток, что создает поляризацию электродов и, следовательно, погрешность измерения. [c.121]

К низкочастотным методам относятся две группы методов рассмотренные ВЫШ2 силовые и мостовые методы. Последние наиболее широко распространены и используются главным образом для измерения диэлектрической проницаемости непроводящих и плохо проводящих в1гществ с погрешностью менее 1 %. [c.258]

Мостовые методы измерения диэлектрической проницаемости жидкостей, как указывалось ранее, являются наиболее простыми и шир01К0 распространены, так как они позволяют непосредственно измерять активную и реактивную составляющие. Однако использование мостовых методов для исследования хорошо проводящих жидкостей (растворов) исключено вследствие больших трудно- [c.272]

KaiK указывалось при рассмотрении методов диэлектрометрии, мостовые методы делятся на две группы нерезонансные, или простые, и резонансные. К группе простых мостов относятся прежде всего четырехплечие с различными типами плеч преимущественно активными, емкостнЫ Ми плечами (мост Шеринга) и с индуктивными плечами. Преимущества, недостатки и другие свойства таких мостов рассматривались в гл. П1. [c.273]

Простота определения, малые габаритйые размеры измерительного устройства позволяют использовать мостовой метод для быстрого определения содержания воды в любых нефтепродуктах. При разработке приборов необходимо, чтобы датчик и измерительное устройство обеспечивали измерение диэлектрической проницаемости в диапазоне от 2 до 10 единиц, имели достаточную чувствительность, стабильность, портативность и высокую надежность [c. 306]

При разл частотах электрич. поля применяют разл. методы измерения. В области м=10 —10 Гц используют мостовые методы, в к-рых в одном из плеч электрич. измерит, моста находится пейка с исследуемым диэлектриком, в др. плечах — конденсаторы и сопротивления, к-рые подбирают так, чтобы скомпенсировать сдвиг фаз между током и напряжением в ячейке. При частотах от 10 до 10 Гц используют резонансные методы, в к-рых сначала настраивают в резонанс с генератором колебательный контур с эталонным конденсатором переменной емкости (получают значение емкости С ), а затем подключают параллельно конденсатор с исследуемым в-вом и снова настраиваю г в резонанс (получают значение емкости эталонного конденсатора С»). Емкость конденсатора с в-вом С = С — С. Величину Л определяют методом замещения. Установив емкость эталонного конденсатора, равной С, отключают ячейку с диэлектриком, последовательно присоединяют эталонное сопротивление и меняют величину последнего до наступления резонанса. [c.109]

Мостовые схемы измерителей параметров элементов

Для измерения параметров элементов цепей методом сравнения применяют мосты. Сравнение измеряемой величины (сопротивления, индуктивности, емкости) с образцовой мерой при помощи моста в процессе измерения осуществляют вручную или автоматически, на постоянном или переменном токе. Мостовые схемы обладают высокой чувствительностью, большой точностью, широким диапазоном измеряемых значений параметров элементов. На основе мостовых методов строят средства измерения, предназначенные как для измерения какой-либо одной величины, так и универсальные аналоговые и цифровые приборы.

Существует несколько разновидностей мостовых схем измерения элементов R, L, С: четырехплечие, уравновешенные, неуравновешенные и процентные. Управление этими мостами может осуществляться как вручную, так и автоматически.

Наибольшее распространение получили схемы четырехплечих уравновешенных мостов (рис. 14.4). Для установления равновесия электронный или цифровой нуль-индикатор НИ включают в диагональ уравновешенного моста ( рис. 14.4, а). Сопротивления четырехплечего моста в общем случае имеют комплексный характер:

(14.7)

где Z1, Z2, Z3, Z4,- модули комплексных сопротивлений; φ1, φ2, φ3, φ4 — их соответствующие фазы.

а б

Рис. 14.4. Структурные схемы четырехплечих мостов:

а — обобщенная; б — для измерения активных сопротивлений

Условия равновесия моста определяются равенствами:

(14.8)

(14.9)

Для выполнения этих равенств необходимо наличие в плечах моста элементов с регулируемыми параметрами. Для обеспечения условия равенства амплитуд (14.8) наиболее удобно применять образцовое (эталонное) регулируемое активное сопротивление. Условий равновесия фаз (14.9) может выполнить эталонный конденсатор емкостью Со
с малыми потерями.

14.3.1. Измерение параметров элементов на постоянном токе

Схема четырехплечего уравновешенного моста постоянного тока для измерений активных сопротивлений представлена на рис. 14.4, б. Ток в диагонали моста в момент измерения активного сопротивления устанавливают равным нулю. Согласно условию (14.8), для равновесия моста необходимо, чтобы выполнялось равенство RХR4
= R2R3, откуда неизвестное сопротивление

Rx = R2R3/R4. (14.10)

Для достижения равновесия моста с активными сопротивлении-ми достаточно иметь один регулируемый параметр (например, сопротивление резистора R4), как показано на рис.14.4, б. Пределы измеряемых сопротивлений для этих мостов составляют от 10-2
до 107 Ом; погрешности измерения — от долей процента до нескольких процентов в зависимости от диапазона измерения.

Показанная на рис. 14.4, б схема моста может быть частично реализована на цифровых элементах. Для этого регулируемый резистор изготавливают в виде набора сопротивлений, выполненных в соответствии с двоично-десятичным кодом. Сопротивления поочередно включают в плечо измерительного моста до тех пор, пока мост не уравновесится. Положение ключей характеризует код измеряемой величины, поступающий затем на цифровое отсчетное устройство.

14.3.2. Измерение индуктивностн, емкости и тангенса угла потерь мостами переменного тока

Схемы четырехплечих мостов на переменном токе для измерения индуктивности и добротности катушек показаны на рис. 14.5.

В них используют источники гармонического тока с напряжением U и угловой частотой ω. Эти четырехплечие мосты обеспечивают наилучшее уравновешивание. Эквивалентные схемы замещения для катушек индуктивности с потерями могут быть последовательными или параллельными в зависимости от потерь, отраженных активным сопротивлением.

Рисунок 14.5. Мостовые схемы измерения индуктивности и добротности

с образцовыми элементами:

а – катушкой; б — конденсатором

Условие равновесия моста для схемы, показанной на рис. 14.5, а:

, (14.11)

где Lx и Rx
— измеряемые индуктивность и сопротивление омических потерь в катушке; Lо
и Rо — образцовые индуктивность и сопротивление.

Приравняв действительные и мнимые члены в (14.11), находим:

Rx = R0 R2
/ R1 ; Lx = L0 R2 / R1 (14.12)

Поскольку изготовление высокодобротных образцовых катушек вызывает определенные трудности, часто в качестве образцовой меры в мостах переменного тока применяют конденсатор (рис. 14.5, б). Для этой схемы справедливо

Rx + jωLХ = R2 R3(1/Rо
+ jωCo). (14.13)

Если в данном уравнении приравнять отдельно вещественную н мнимую части, то получим следующие выражения для определения параметров катушки индуктивности:

RХ = R2R3/Ro; LХ = CоR2R3. (14.14)

Добротность катушки

Qх
= ωLх /Rх = RoωCo (14.15)

Для измерения емкости и тангенса угла потерь конденсаторов с достаточно малыми потерями применяют мостовую схему, показанную на рис. 14.6, а (последовательное соединение СХ и Rx), а с большими потерями — на рис. 14.6, б (параллельное соединение Сх и Rx).

а б

Рисунок. 14.6. Мостовые схемы измерения емкости и
тангенса угла со значениями потерь конденсаторов:
а — малыми; б – большими

Условие равновесия для схемы, показанной на рис. 14.6, а:

R4
[Rx + 1/(jωСх)] = R2
[Rо +1/(jωСх)]

Разделив вещественную и мнимую части этого выражения, получим формулы для определения параметров конденсатора:

Сх
= CoR4/R2; Rx
= R2Rо/R4. (14.16)

Тангенс угла потерь конденсатора

tg δх = ωCхRх
= ωСоRо (14.17)

Для моста с параллельным соединением элементов Сх и Rx
(см. рис. 14.6, б) условие равновесия имеет следующий вид:

Отсюда

(14.18)

При параллельной схеме замещения конденсатора eгo тангенс угла потерь определяется выражением

(14. 19)

Уравновешивание схем обеспечивают поочередным регулированием переменных образцовых сопротивлений или емкостей. Эту процедуру называют шагами, а количество шагов определяет сходимость моста. Мост с хорошей сходимостью имеет не более пяти шагов.

Мосты переменного тока используются на низких частотах (500… 5000 Гц), поскольку при работе на повышенных частотах погрешности измерения резко возрастают. Погрешность измерений моста переменного тока определяют погрешности элементов образующих мост, переходных сопротивлений контактов и чувствительность схемы. Мосты переменного тока больше, чем мосты постоянного тока, подвержены влиянию помех и паразитных связей между плечами, плечами и землей и т д. Поэтому даже при тщательном экранировании моста и принятии других мер защиты погрешности у мостов переменного тока больше, чем у мостов постоянного тока.

Метрология стандартизация и управление качеством

О параметрах двухполюсников.

Двухполюсник, в общем случае, представляет элемент, сопротивление которого может быть записано в виде комплексного выражения в алгебраической форме записи . Здесь R_xи X_x соответственно резистивное и реактивное сопротивления двухполюсника.
Сопротивление двухполюсника может быть записано в виде комплексного выражения в показательной форме записи . Здесь Z_xи j
_x соответственно модуль и угол сопротивления двухполюсника. Они могут быть определены соответствующими выражениями: .
Добротность и тангенс угла потерь являются обратными величинами.
Угол потерь и угол сопротивления двухполюсника в сумме дают прямой угол . На векторной диаграмме представлены эти углы.

Методы измерения параметров двухполюсников на переменном токе

1. Мостовой метод получил широкое распространение благодаря высокой точности измерения. На рисунке представлена схема четырехплечего моста типа Уитстона

В одну из диагоналей моста включают генератор Г, а в другую – индикатор И. Изменяя сопротивление плеч моста, можно добиться такого состояния схемы, когда индикатор покажет отсутствия тока в диагонали АВ моста. Мост в таком состоянии называют уравновешенным. Аналитически условие равновесия моста можно записать . В показательной форме . Равенство двух комплексных чисел возможно, если

Эти выражения широко используют при анализе схем мостов.

Примеры схем мостов:
1. Дана схема моста. Выразить неизвестные элементы.

В соответствии с условием равновесия моста запишем , откуда получим

Это равенство справедливо до 10^о с погрешностью не менее 1%.

2. Надо разработать мост для измерения сопротивления индуктивного характера (желательно использовать образцовый конденсатор).
Схема может выглядеть так:

В соответствии с условием равновесия моста запишем , откуда получим

Недостатки мостового метода:
паразитные связи (емкостные, так как , то с ростом частоты влияние паразитных связей возрастает).

Резонансный метод измерения параметров двухполюсников.

На частотах более 50кГц для измерения параметров двухполюсников применяют метод, в основе которого лежит явление резонанса. Схема такого метода представлена на рисунке.

G – генератор гармонических колебаний, перестраиваемый по частоте в широких пределах; L C₀ – измерительный контур;
безымянные четыре емкости – емкостные делители напряжения, ослабляющие степень влияния генератора и вольтметров на измерительный контур.
В контуре можно достигнуть резонанса путем изменения емкости С₀ или частоты генератора.
После настройки на резонанс отношение напряжений на емкости или индуктивности к вводимому напряжению в контур примерно равно добротности.

Прибор прямо измеряет добротность, если напряжение Е₀ поддерживается постоянным. Такой прибор называют измерителем добротности или куметром.
Резонансную частоту через элементы контура определяют:

Измеренное по идеальной характеристике – действительное значение катушки индуктивности.
Измеренное по реальной характеристике – действующее значение катушки индуктивности.

Чтобы измерить С_L надо провести измерения на двух частотах

отсюда можно выразить

Измерения параметров двухполюсников измерителем добротности проводят в два этапа:
1. Измеряют параметры образцового резонанса контура, состоящего из встроенного в прибор образцового конденсатора и образцовой сменной катушки. Образцовую сменную катушку выбирают таким образом, чтобы частота, на которой будут выполнять измерения, попадала в диапазон частот, указанный на образцовой катушке. Настроив на заданной частоте образцовый контур в резонанс путем изменения образцовой емкости, снимают показания добротности и образцовой емкости, которые обозначим через Q₁ и С₁.
2. В зависимости от величины модуля сопротивления, измеряемый объект включают параллельно или последовательно в образцовый контур. После этого, производят настройку образованного контура в резонанс на заданной частоте изменением образцовой емкости. Добротность контура и образцовую емкости обозначим через Q₂и _{C₂.
С помощью формул производят вычисления параметров измеряемого объекта.}

Запишем выражения для первого этапа.
Зажимы 3-4 замкнуты, тогда сопротивление между точками 1-5 выразим , в момент резонанса ,

Запишем выражения для второго этапа.
В зажимы 3-4 включим Z_X, тогда сопротивление между точками 1-5 выразим
Из этих выражений можно вывести значение реактивной и резистивной составляющих сопротивлений. В момент резонанса выражение в скобках равно нулю, поэтому

Аналогично можно вывести формулы для параллельного подключения к контуру измеряемого объекта.

Резонансный метод измерения параметров двухполюсников можно характеризовать:
достоинства — простота, дешевизна;
недостатки — т.к. измерения проводятся на ВЧ, то велика погрешность измерения вольтметрами, неточность настройки в резонанс.

Мостовой метод

Мостовой метод измерения

в приборах ПКМ-105 и РЕЙС-205

фирмы СТЭЛЛ

Мостовой метод
измерения используется при контрольных
измерениях и для локализации высокоомных
повреждений изоляции на кабелях связи.

Эти повреждения
можно условно разделить на 3 группы:

1. Низкое сопротивление изоляции или короткое
замыкание между жилами пары.

2. Низкое сопротивление изоляции жилы
относительно земли или замыкание на землю.

3. Связь между парами.

Для локализации
повреждений в кабеле связи мостовым методом
необходимым является наличие хотя бы одной
«хорошей“ жилы между местом подключения
прибора и концом кабеля. «Хорошая“ жила должна
иметь высокое сопротивление изоляции. На
практике в качестве «хорошей“ жилы выбирается
та, которая имеет наибольшее сопротивление
изоляции.

Перед проведением
измерений все жилы, которые предполагается
использовать при измерениях, необходимо
отключить от источников сигналов (например,
коммутаторных устройств) и приемников сигналов
(например, абонентских устройств).

1. Измерение сопротивления
изоляции

На рисунке ниже
приняты следующие обозначения:

ПКМ-105 – портативный кабельный мост фирмы СТЭЛЛ
(вместо ПКМ-105 можно использовать прибор РЕЙС-205
фирмы СТЭЛЛ).

Ri – это сопротивление изоляции жилы
(сопротивление между измеряемой жилой и всеми
остальными жилами кабеля, которые соединены
между собой, а также с оболочкой кабеля и
заземлением).

На рисунке пара 1 состоит из жил А и В, пара 2 – из
жил С и D и т. д.

Если нет возможности
заземлить жилы кабеля, не участвующие в
измерении, то необходимо измерить сопротивление
изоляции в каждой паре жил: Ri_АВ, Ri_CD(рисунок_ниже).

Перед
измерением сопротивления изоляции измеряемый
кабель необходимо отключить от всех источников
сигналов, так как наличие посторонних напряжений
на линии может привести к искажению результатов
измерений. От измеряемого кабеля должны быть
отключены также все другие устройства, аппараты
и т. п.

Измерение
сопротивления изоляции производится на
постоянном токе при повышенном выходном
напряжении (до 200…220 В – в зависимости от
величины сопротивления изоляции). При этом
выходной ток, выдаваемый прибором ПКМ –105 и
РЕЙС-205, не превышает 2 мА. Такое значение тока
соответствует требованиям ГОСТ по безопасности.

Приборы ПКМ-105 и РЕЙС-205
фирмы СТЭЛЛ построены таким образом, что
повышенное выходное напряжение подается на
кабель только в момент измерения сопротивления
изоляции по специальной команде оператора. При
этом все присоединения прибора к измеряемому
кабелю производятся при отсутствии напряжения
на выходе прибора, а в момент подачи напряжения
на экране появляется специальный
предостерегающий знак.

Для устранения влияния
на результаты измерений помех в виде переменных
наведенных потенциалов, переменных напряжений и
импульсов, измерения в приборах ПКМ-105 и РЕЙС-205
выполняются с усреднением.

Если на измеряемой
жиле есть постороннее постоянное напряжение, то
при перемене измерительных проводов от
прибора местами показания изменяются. В этом
случае необходимо устранить указанное
постоянное напряжение и повторить измерение.

При работе на
протяженных кабелях необходимо иметь в виду, что
при включении режима измерения выдаваемое
прибором напряжение установится на кабеле не
мгновенно (из-за емкости кабеля). Поэтому
стабильные показания прибора могут установиться
в течение определенного времени, пока кабель не
зарядится до измерительного напряжения.

При любом измерении
сопротивления изоляции вследствие высокой
чувствительности прибора не следует держать
руками зажимы измерительных проводов, так как
это может повлиять на результаты измерения.

Высокая влажность
окружающей среды может внести искажения в
результаты измерения сопротивления изоляции.

2. Измерение емкости

Измерение емкости
производится на переменном напряжении.
Калибровка производится автоматизировано при
выборе соответствующего пункта меню в режиме
измерения емкости.

Измерение емкости
производится прибором автоматически с
периодическим обновлением результатов на экране
индикатора.

3. Определение расстояния до
места обрыва жил (пары) посредством измерения
емкостей

3.1. Определение расстояния до
места обрыва жилы измерением емкости
поврежденной и исправной жил.

Здесь: Сх –
емкость поврежденной жилы (жилы А)

Сl — емкость исправной жилы
(жилы В)
l – длина кабеля
(исправной жилы)

Расстояние до места
обрыва lх определяется
выражением:

lх = Сх* l
/ Сl

(1)

Примечание. В
многожильном кабеле исправная жила – это жила,
имеющая максимальную емкость.

Расстояние до места
обрыва lх можно также
определить по емкостям поврежденной и
неповрежденной пар. Выражение для определения
расстояния lх аналогично
выше приведенному.

3.2. Определение расстояния до
места обрыва кабеля (оборваны все жилы)

При обрыве всех жил
кабеля определить расстояние до повреждения
можно по формуле:

lх = Сх / Ср,

(2)

где Сх –
емкость оборванной пары, измеренная прибором;

Ср – погонная емкость пары.

4. Измерение сопротивления
шлейфа Rs и длины кабеля по шлейфу

Сопротивление шлейфа Rs
– это суммарное сопротивление двух жил кабеля,
закороченных на конце линии.

Измерение Rs
производится приборами ПКМ-105 и РЕЙС-205
автоматически, в соответствующем режиме, с
периодическим обновлением результатов
измерений на экране прибора.

Зная измеренное
сопротивление шлейфа Rs и погонное сопротивление,
можно определить длину кабеля в соответствии с
выражением:

lх = Rs / Rо,

(3)

где Rо – погонное сопротивление.

Погонное
сопротивление кабеля может быть записано и
постоянно храниться в энергонезависимой памяти
прибора (таблице кабелей).

Для исключения
влияния сопротивления присоединительных
проводов, которыми прибор подключается к жилам
кабеля, перед измерением сопротивления шлейфа
необходимо произвести автоматизированную
калибровку прибора при закороченных
присоединительных проводах.

5. Измерение омической
асимметрии DR

Омическая
асимметрия DR – это разность между
сопротивлениями двух жил одной пары кабеля. Для
измерения DR необходимо измеряемые жилы на конце
закоротить между собой и соединить эту точку с
дополнительной жилой или с оболочкой кабеля, как
показано на рисунке.

В этом режиме прибор
автоматически измеряет сопротивление жил А и В и
вычисляет разницу DR. Омическая асимметрия может
свидетельствовать о наличии скрутки в одной из
жил ( по рисунку – в жиле А) или об отличии длин в
жилах А и В. В последнем случае разность длин А и В
можно определить в соответствии с выражением:

Dlx = 2DR / Ro,

(4)

где: Ro – погонное сопротивление.

6. Метод определения
расстояния до места повреждения изоляции кабеля
и его особенности

При
определении расстояния до места повреждения
изоляции кабеля схема подключения жил кабеля к
приборам ПКМ-105 или РЕЙС-205 имеет вид:

На рисунке обозначено:

А – “хорошая” жила;

В – жила с повреждением изоляции;

С – заземленная оболочка кабеля или жила,
относительно которой у поврежденной жилы
имеется утечка сопротивления Rп.

Расстояние Lx от начала
кабеля до места нахождения утечки Rп
определяется посредством измерения
сопротивления шлейфа жил А и В, измерения
сопротивления дефектного участка Rx жилы В и
вычисления выражения:

Lx = 2Rx*L / (Ra + Rв) = 2Rx*L / Rs,

(5)

где: Rs = Ra + Rв – сопротивление шлейфа жил
А и В;

L – длина кабеля.

Если
в кабеле есть одновременно несколько мест
повреждения, например, вместе с утечкой Rп есть
утечка R’п, причем R’п > Rп, то вследствии
частичного ответвления измерительного тока на
R’п при определения расстояния прибор покажет
величину L’x. При этом, чем больше R’п по сравнению с
Rп, тем меньше отличие L’x от Lx.

Таким
образом, следует иметь в виду, что прибор не
позволяет указать сколько и в каких местах
одновременно имеется повреждений на неисправной
жиле. Все повреждения идентифицируются прибором
как одно общее повреждение, до которого и
определяется расстояние.

7. Определение расстояния до
места повреждения изоляции кабеля

Определение
расстояния до места пониженной изоляции или
места утечки на землю в поврежденной жиле
симметричной линии производится методом Муррея
посредством измерения отношения сопротивлений
жилы до места повреждения к сопротивлению
шлейфа, по схеме с замкнутыми жилами на
противоположном конце кабеля.

Прежде всего
необходимо найти в кабеле “хорошую” жилу.

Для этого в режиме
“Измерение Ri” прибором ПКМ-105 измеряется
сопротивление изоляции всех жил кабеля, которые
предполагается использовать при измерениях.

В качестве “хорошей”
жилы выбирается та жила, которая имеет
наибольшее сопротивление изоляции. Далее нужно
измерить сопротивление изоляции “хорошей” жилы
Ri и поврежденной жилы Rп (жилы с пониженной
изоляцией) и определить их отношение Кu.

Следует иметь в виду,
что определение расстояния до места повреждения
целесообразно проводить если величина Rп не
превышает 20 МОм. При этом переходное
сопротивление до 10 МОм позволяет обеспечить
погрешность определения расстояния не более 1% (в
пределах от 0,1 до 1% — в зависимости от условий). При
более высоких значениях Rп погрешность
увеличивается.

Если полученное
отношение Кu удовлетворяет условию: Кu = Ri / Rп ? 400,
то для определения расстояния до места
повреждения с паспортной точностью достаточно
провести измерение с одного конца линии в режиме
“Измерение Lx”.

При измерении Lx схема
подключения прибора ПКМ-105 (РЕЙС-205) к кабелю имеет
вид:

На рисунке
позиция C может быть оболочкой кабеля или жилой,
по отношению к которой понижено сопротивление
изоляции поврежденной жилы B. Позицией A на
рисунке обозначена неповрежденная жила. Жилы A и B
соединены на конце между собой.

Измерение Lx
производится прибором ПКМ-105 (РЕЙС-205)
автоматически. Причем под управлением
встроенного микропроцессора сначала измеряется
сопротивление Rs шлейфа жил A и B, а затем
измеряются сопротивление Rx части шлейфа от
начала кабеля до места понижения изоляции жилы B.

Затем автоматически
вычисляется отношение:

К = Rx / Rs / 2 = 2Rx / Rs.

(6)

Далее, используя
погонное значение сопротивления жил Rо,
автоматически вычисляется расстояние Lx до места
повреждения:

Lx = L*K = (Rs/Rо)*(2Rx/Rs) = 2Rx/ Rо,

(7)

где: L –
полная длина линии, км;

R₀ – погонное сопротивление, Ом/км;

Rx – сопротивление до места повреждения, Ом.

Полученное значение Lx
отображается на экране прибора ПКМ-105 (РЕЙС-205) в
метрах.

8. Учет величины Ku при
определении расстояния до места повреждения
изоляции кабеля

В случае, когда
сопротивление изоляции “хорошей” жилы также,
как и поврежденной, понижено и величина Ku лежит в
пределах: 3 < Ku< 400, для получения правильного
результата при определении расстояния до места
повреждения необходимо произвести измерения
расстояния как с одного конца поврежденного
кабеля, так и с другого конца.

Расстояние до места
повреждения, в этом случае, можно определить по
выражению:

Lx = L* Lx₁ / (Lx₁ + Lx₂),

(8)

где: Lx₁ – расстояние до
повреждения при измерении с первого конца линии;

Lx₂ — расстояние до повреждения при
измерении со второго конца линии;

Lx — расстояние до повреждения от первого конца
линии по результатам двухсторонних измерений.

Мостовая схема измерений. Мост, который построил Уитстон (Витстон) | Разумный мир

На самом деле, мостовой метод измерений был предложен Кристи раньше Уитстона примерно на 10 лет, но он, что называется, остался в тени. Но в историю техники он вошел как мост Уитстона. Справедливости ради надо отметить, что сам Уитстон указал на авторство Кристи.

Не смотря на то, что мостовой метод измерений был предложен задолго до появления электроники (даже ламповой), он используется и сегодня, хотя уже давно нет проблем с точными стрелочными или цифровыми приборами. Более того, мостовой принцип построения схем используется в электронике очень широко, и не только для измерений.

Принцип работы моста очень прост, для его понимания достаточно знаний физики в объеме средней школы (раздел «Электричество. Постоянный ток). Но не смотря на это у некоторых начинающих любителей электроники его использование воспринимается как нечто сложное, нужное лишь для каких то очень точных измерений.

Давайте посмотрим на мост Уитстона не с точки зрения обычного учебника, где даются лишь формулы. Посмотрим, почему мостовые схемы измерения вообще потребовались. Разумеется, мы «окинем взором» и другие примеры использования мостовых схем. Ведь все мы, причем постоянно, используем мосты.

Статья, по большей части, ориентирована на самых начинающих. Возможно, даже на старшеклассников.

Для любителей покричать в комментариях «это и так всем известно» или «зачем копировать учебник» заранее скажу — что известное лично вам не обязательно известно, или понятно, другим. И статья ни в коей мере не является копией какого либо учебника. Хотя схемы и формулы, естественно, выглядят такими похожими.

Мост Уинстона. Зачем он нужен?

Мост Уинстона был описан в 1843 году(Кристи в 1833). Того изобилия измерительных приборов позволяющих выполнять точные непосредственные измерения, как мы привыкли сегодня, тогда не было. Не было еще и электроники. А вот потребность выполнять измерения была.

Напряжение и ток уже умели измерять гальванометрами. Сопротивление определяли расчетным путем, измеряя двумя гальванометрами ток и напряжение. Но вот со сравнением близких сопротивлений возникала проблема. Возникает вопрос, а зачем вообще нужно было сравнивать близкие сопротивления?

Это было время активного изучения электричества. Совсем недавно Ом сформулировал свой закон (эмпирический) о взаимосвязи напряжения, тока, сопротивления. Изучалось влияние на сопротивление проводников не только из геометрических размеров, но и химического состава, температуры, других факторов. А это влияние могло быть и очень незначительным.

В общем случае, можно представить проводник как комбинацию двух сопротивлений. Первое, условно постоянное, определяет исходное, эталонное, сопротивление проводника. Второе, переменное, определяет изменение сопротивления под воздействием различных внешних факторов.

R + ∆R

Причем ∆R мало, зачастую менее 1% от R. И выделить его, оценить влияние внешних факторов на сопротивление проводника, не такая простая задача. Напомню, электроники тогда не существовало. А точность измерительных приборов была не высока. Обратите внимание, речь именно о точности, а не о чувствительности.

Давайте, для примера, возьмем проводник с сопротивлением 5 Ом и пропустим через него ток 1 А (в те времена не мелочились). Падение напряжения на проводнике составит 5 В. Если изменение сопротивления проводника в ходе эксперимента составит 1%, то и падение напряжения изменится на 1%. Это составляет 0.05 В, или 50 мВ.

Чувствительным гальванометром мы можем зафиксировать, и даже измерить, 50 мВ. Но проблема в том, что мы не можем использовать чувствительный гальванометр, так как полное падение напряжения на проводнике будет 4.95 или 5.05 В, в зависимости от знака изменения. И если шкала гальванометра разделена на 100 делений, то цена деления будет как раз равна 50 мВ. А значит и влияние внешнего воздействия будет равняться всего 1 делению шкалы. Это можно увидеть, но точно оценить трудно.

А теперь, представьте себе, что нужно сравнить два почти одинаковых проводника с такой вот реакцией на внешнее воздействие. Это потребует фиксировать гораздо меньшие изменения напряжения. Мы можем разделить каждое деление гальванометра на две-три части, но на 100 частей разделить уже не получится.

Вот это и есть суть проблемы. Она не в том, что нужно измерять малые напряжения, а в том, что нужно измерять малые напряжения на фоне гораздо больших. И главная заслуга Кристи в том, что он предложил, по сути, дифференциальный способ измерения. Причем чисто электрический, так как никаких дифференциальных усилителей, никаких ОУ, просто еще не существовало!

От идеи к воплощению

В основе мостового (дифференциального!) способа измерений лежит простое и всем известное — «Напряжение это разность потенциалов«. И мы можем получить

Компенсация падения напряжения на сопротивлении проводника с помощью дополнительного источника напряжения. Иллюстрация моя

Однако, ни Кристи, ни Уитстон, это решение использовать не могли. Регулируемых источников напряжения в те времена не существовало. Количество элементов Вольтова столба можно было изменять, но это очень грубая регулировка. Да и регулируемых источников тока не было. Ток в цепи изменяли с помощью реостата

Способ измерения сопротивления во времена Ома, Кристи, Уитстона. Да, это та самая экспериментальная установка Ома. Иллюстрация моя

Поэтому остается фактически единственный способ

Компенсация падения напряжения на сопротивлении проводника с помощью дополнительных нерегулируемого источника напряжения, реостата, проводника. Иллюстрация моя

Это и есть дифференциальный, с точки зрения сегодняшней терминологии, способ измерения. Давайте посмотрим, как он работает. При этом, естественно, будем считать, что внутреннее сопротивление амперметра мало, а внутреннее сопротивление вольтметра велико, по сравнению с другими сопротивлениями в цепи.

В качестве R устанавливается эталонный проводник, или проводник без приложения внешнего воздействия. Реостатом VR устанавливается требуемый ток, по показаниям амперметра, в цепи.
Реостатом VR1 устанавливают нулевые показания вольтметра. Теперь потенциалы выводов вольтметра равны. А значит и падения напряжения на R и R1 равны. Мы скомпенсировали падение напряжения на неизменной части сопротивления проводника R.
Вместо R устанавливают исследуемый проводник. Или прикладывают к ранее установленному внешнее воздействие. Потенциал правого вывода вольтметра, падение напряжения на R1, остается неизменным. А вот потенциал левого вывода изменяется, так как изменяется сопротивление исследуемого проводника. Поскольку ни напряжение источника Е, ни сопротивление реостата VR не изменились, изменение потенциала будет определяться только ∆R.
Теперь можно считать изменение напряжения по шкале чувствительного гальванометра (вольтметра) и рассчитать ∆R. Или изменить сопротивление реостата VR1, что бы снова установить стрелку вольтметра на 0. А величину ∆R рассчитать по положению подвижного контакта реостата VR1 относительно нанесенной на реостат шкалы.

Теперь у нас устранена главная проблема, фоновое постоянное падение напряжения на исследуемом проводнике, которое мешало точному измерению изменения напряжения. И мы можем использовать чувствительный гальванометр в качестве вольтметра. И это действительно был революционный способ.

Не слишком очевидно, но мы видим на самом деле два способа использования дифференциально метода измерения. Во первых, это измерение напряжения. Можно назвать это прямым измерением. И здесь нам нужен точный гальванометр. Во вторых, это компенсация изменения сопротивления с помощью реостата. Это косвенный способ, так как мы по сути восстанавливаем баланс напряжений на выводах гальванометра. Но при этом нам уже не требуется точный гальванометр (но он по прежнему чувствительный!), так как он теперь лишь индикатор баланса.

И, наконец, классический мост

Дифференциальный способ измерения решал проблему точных измерений малых изменений сопротивления. Но он требовал двух источников напряжения. Совершенно естественным усовершенствованием стало использование единственного источника. И получился классический мост

Классический мост Уитстона. Иллюстрация моя

Это точно та же схема, которая приводилась ранее, но с одним источником напряжения. Кроме того, теперь нет амперметра. Он просто не нужен, так как мы измеряем не сопротивление, и изменение сопротивления. И в приведенной ранее формуле ток просто отсутствует.

Если внимательно посмотреть на схему моста, то можно заметить, что фактически мы имеем два делителя напряжения. Первый — VR/R. Второй VR1/R1. А показания вольтметра будут равны нулю при очень простом условии

VR / R = VR1 / R1

Это называется условием баланса моста.

Именно такая схема моста позволяет напрямую сравнивать два проводника. Первый — эталонный. Второй — подвергаемый внешнему воздействию. При этом совершенно не обязательно использовать два реостата, достаточно одного. А вместо второго можно использовать резистор (в те времена проволочный) аналогичного сопротивления.

Есть возможность использовать мост и для прямого измерения сопротивления, а не для сравнения сопротивлений

Использование моста для измерения сопротивления, а не для сравнения сопротивлений. Иллюстрация моя

В данном случае реостат R1 используется для балансировки моста. Индикатором баланса служит вольтметр. По положению подвижного контакта реостата можно узнать сопротивление исследуемого проводника R.

Балансировка или прямое измерение?

Помните, мы уже затрагивали два способа использования дифференциального метода измерения? Возникает закономерный вопрос, а какой из этих способов лучше?

Давайте вспомним формулы, но уже применительно к мосту

Зависимость выходного напряжения моста от сопротивлений. Иллюстрация моя

Это та же самая формула, но уже немного преобразованная. Можно заменить R2 и R4 в числителях на R1 и R3, на результат это не повлияет.

Видно, что выходное напряжение, которое показывает вольтметр, зависит от сопротивлений резисторов (проводников) нелинейно. Даже если изменяется сопротивление лишь какого то одного резистора. Это неприятный факт, так как шкала вольтметра будет тоже нелинейной.

Кроме того, выходное напряжение зависит и от напряжения источника питания моста. Сегодня это не критично, так стабилизация напряжения давно решенная задача. Но во времена Кристи и Уитстона это было серьезной проблемой.

Таким образом, самый привлекательный способ прямого считывания сопротивления (разницы сопротивлений) с шкалы вольтметра оказывается не самым простым и точным. Особенно в те времена.

А вот способ балансировки совсем другое дело! Выходное напряжение равное нулю, что и превращает вольтметр лишь в индикатор баланса, будет только в двух случаях. Или при отсутствии напряжения питания моста, что для нас неинтересно. Или при балансе моста, когда выражение в скобках равно 0). Но при этом напряжение питания уже становится совершенно неважным.

То есть, способ балансировки дает нам независимость от стабильности напряжения источника питания. Кроме того, вместо вольтметра можно использовать простой и не требующий градуировки гальванометр. Достаточно лишь одной метки «0», которая располагается посередине «шкалы». А собственно шкала будет размещаться на реостате, который все равно присутствует в конструкции моста.

Поэтому большее распространение получил именно способ балансировки моста. Для проведения ручных измерений, конечно. И в любительских приборах, и в промышленных, и в лабораторных.

При этом использовался и способ прямых измерений. Например, в электронных термометрах использующих платиновые проволочные датчики. Или в электронных весах с тензометрическими датчиками. Но это уже именно электронные приборы.

Другие варианты измерительных мостов

Мост Уитстона можно питать не только от источника напряжения, но и от источника тока. Расчетные формулы при этом несколько изменяются, но сам принцип работы остается тем же самым. Кроме того, можно питать мост и от источников переменного напряжения или переменного тока. Для измерения чисто активных сопротивлений никаких изменений в конструкцию моста вносить не нужно. Просто нужно будет использовать вольтметр переменного тока.

При измерении очень малых сопротивлений возникает еще одна проблема — сопротивлением соединительных проводников пренебрегать уже нельзя. Эта проблема решена в мосте Кельвина, где используется 4-х проводное, а не 2-х проводное подключение.

Для измерения реактивных (индуктивное и емкостное) сопротивлений используют мосты Максвелла и Вина. Естественно, эти мосты можно питать только переменным напряжением или током.

Мосты Кельвина, Максвелла, Вина, мы сегодня рассматривать не будем.

Мосты не для измерений

Это не кажется таким очевидным, но обычный дифференциальный каскад на лампах или транзисторах тоже является примером мостовой схемы. Замените R2 и R4 на транзисторы. Только используется этот мост не для выполнения измерений, а для усиления сигналов. Или как быстрый ключевой каскад в ЭСЛ логике. И если ЭСЛ сегодня встречается уже очень редко, то дифференциальный каскад является основой ОУ. А ОУ используются очень широко.

Другим примером являются мостовые выходные каскады усилителей или DC-DC преобразователей.

Заключение

На этом мы завершаем наше краткое, очень краткое, знакомство с мостовыми схемами измерений. Мост Уитстона является очень наглядным и интересным примером использования «дифференциального» подхода задолго по появления электроники. Безусловно, многое, очень многое, осталось «за кадром». Например, вопросы лианеризации характеристик мостов. Но целью было объяснить, почему мостовые схемы появились. И что лежит в основе их работы.

До новых встреч!

лабораторная работа 31

Цель работы: 1. Изучение принципа работы
измерительной мостовой схемы. 2. Определение величины сопротивления двух проводников
и величины сопротивления при их последовательном и параллельном соединении.
3. Определение величины внутреннего сопротивления гальванометра.

Приборы и принадлежности: реохорд, набор резисторов с неизвестными
сопротивлениями, магазин сопротивлений, милливольтметр, источник постоянного
тока.

Теория R–моста
Уитстона

Электрическим мостом в технике измерений называют электрический прибор
для измерения сопротивлений, емкостей, индуктивностей и других электрических величин,
представляющих собой измерительную мостовую цепь, действие которой основано
на методике сравнения измеряемой величины с образцовой мерой. Как известно,
метод сравнения дает весьма точные результаты измерений, вследствие чего
мостовые схемы получили широкое распространение как в лабораторной, так и в
производственной практике.

Классическая мостовая цепь состоит из четырех сопротивлений Z₁,
Z₂, Z₃, Z₄, соединенных последовательно в
виде четырехугольника (рис. 1), причем точки А, Е, В, D называют вершинами. Ветвь АВ, содержащая
источник питания U_n, называется диагональю питания, а ветвь ЕD, содержащая сопротивление
нагрузки Z_H, – диагональю нагрузки.. Сопротивления Z₁, Z₂,
Z₃, Z₄, включенные между двумя соседними вершинами,
называются плечами мостовой цепи.

Название
«мостовая цепь» объясняется тем, что диагонали, как мостики, соединяют две
противолежащие вершины (диагональ нагрузки, например, ранее так и называлась
– мост). Схема, представленная на рис. 1, известна в литературе как
четырехплечный мост, или мост Уитстона. В данной лабораторной работе мы
познакомимся с работой одной из разновидностей моста Уитстона, а именно с
той, которая позволяет проводить измерения величин активных сопротивлений.

Рис. 1

Условие равновесия моста Уитстона. R–мост Уитстона
предназначен для измерения величин сопротивлений. Он состоит из реохорда АВ,
чувствительного гальванометра и
двух резисторов – известной величины R и неизвестной – R_х. ( рис. 2).

Рис. 2

Реохорд представляет собой
укрепленную на линейке однородную проволоку, вдоль которой может перемещаться
скользящий контакт D. Рассмотрим схему без участка ЕD. Замкнем ключ К. Тогда
по проволоке АВ потечет ток и вдоль нее будет наблюдаться равномерное падение
потенциала от величины j_a(в точке А) до величины j_b (в точке В). В цепи АЕВ пойдет ток и
будет наблюдаться падение потенциала от j_a до j_e (на резисторе Rх) и от j_e до j_b (на резисторе R). Очевидно, в точке Е потенциал имеет
промежуточное значение j_e между значениями j_a и j_b. Поэтому на участке АВ всегда можно найти
точку D, потенциал которой равен потенциалу в точке Е: j_D=j_e. Если между точками Е и D включен гальванометр,
то в этом случае ток через него не пойдет, т.к. φ_e – φ_D= 0.

Такое состояние моста
называется равновесием моста. Покажем, что условие равновесия
определяется соотношением

.
(1)

Действительно, на основании второго закона Кирхгофа для любого
замкнутого контура алгебраическая сумма падений потенциала равна
алгебраической сумме электродвижущих сил e:

. (2)

Запишем эти условия для контуров АЕD и ЕВD в случае уравновешенного моста
(рис. 2):

; (3)

. (4)

Используем первый закон Кирхгофа: алгебраическая сумма сил токов в
узле равна нулю: . Узлом
называется точка или место соединения трех и более проводников (рис. 2). Для
узла Е: I_X – I+ I_G = 0. При равновесии моста I_G= 0, тогда получим , . Из (3) и (4) получим

, .

Деля первое на второе, найдем соотношение (1). Так как сопротивление
изотропного проводника цилиндрической формы зависит от геометрических
размеров и материала, т.е. , где – удельное
сопротивление проводника; l, S – длина и площадь сечения проводника, то
сопротивление участков реохорда АВ можно записать в виде

; . (5)

Подставляя (5) в (1), получим искомую рабочую формулу

, (6)

где и – длины плеч
реохорда АВ; R
– сопротивление, подбираемое магазином сопротивлений.

Мост Уитстона может быть также использован для определения внутреннего
сопротивления гальванометра r, причем гальвано

метр в этом случае включается, как показано
на рис. 3.

Рис. 3

Если потенциалы j_e и j_D равны, то сила тока в диагонали ЕD равна нулю, а поэтому замыкание и размыкание
ключа К₁ не будут вызывать изменения силы тока в ветвях мостовой
схемы, в том числе и в ветви гальванометра.

При равенстве потенциалов j_e и j для моста имеет силу формула

, (7)

по которой непосредственно определяется измеряемое сопротивление
гальванометра. Таким образом, мостовая схема может быть использована для
измерения сопротивлений не только в том случае, когда гальванометр включен в
ее диагональ, но и тогда, когда он включен в одно из ее плеч. В этом случае
надо при измерении добиваться постоянства показания гальванометра при
замыкании и размыкании ключа в указанной диагонали схемы.

Такой прием применяется для измерения сопротивления гальванометра,
т.к. он не требует включения второго прибора в диагональ схемы.

Ход работы

Упражнение 1.
Измерение величины сопротивления двух проводников, а также общего
сопротивления при их последовательном и параллельном соединениях.

1. Собрать схему, изображенную на рис. 2.

2. Измерить величину сопротивления Rх₁, а также последующих
сопротивлений (три раза). Для этого установить движок реохорда на середину () и подбором величины сопротивления магазина R уравновесить мост, то есть добиться
нулевого положения стрелки при включенном питании.

Повторить измерения при и , устанавливая движок реохорда вблизи его середины ( тем
самым достигается минимальная погрешность результата). Измеряемая величина сопротивления
определяется по формуле

3. Включить в цепь R_x₂ вместо R_x₁ и измерить его
величину согласно п. 2.

4. Измерить величины сопротивлений последовательного и параллельного
соединений R_x₁ и R_x₂, включаемых вместо R_x в плечо АЕ (рис. 2). Измерения проводить согласно требованиям

пункта 2.

5.
По формулам

рассчитать значения величин сопротивлений и сравнить их со значениями,
полученными при выполнении пункта 4.

6.
Результат измерений занести в таблицу 1.

7. Оценить погрешность измерения величин сопротивлений
R_x₁, R_x₂, R_x_посл. и R_x _пар.

Таблица 1

Измеряемое сопротивление

№ п/п

l₁,

мм

l₂,

мм

Ом

R_х,

Ом

R_{х ср,}

Ом

Расчетные значения

R_x _посл. , R_x _пар., Ом

Rх₁

–

Rх₂

–

Rх _посл.

Rх _пар.

Упражнение 2.
Определение величины внутреннего сопротивления гальванометра.

1. Собрать схему, изображенную на рис. 3.

2. Измерить три раза величину . Мост уравновешивается как изменением величины
сопротивления магазина R,
так и изменением положения движка D реохорда АВ (рис. 3).
Для достижения более высокой точности измерений нужно стремиться к тому,
чтобы отношение l₁/l₂ (рис. 3) не сильно отличалось от единицы.

ВНИМАНИЕ! При включении гальванометра в плечо
моста (рис. 3) последний находится в равновесии, если при замыкании и
размыкании ключа К₁ гальванометр не меняет своих показаний.

3.
По формуле

рассчитать сопротивление гальванометра. Данные измерений занести в
таблицу 2.

Таблица 2

R, Ом

, мм

, Ом

Вопросы для допуска к работе

1. Назовите цель работы.

2. Каков принцип действия моста Уитстона?

3. Изменится ли условие равновесия моста,
если гальванометр и источник тока поменять местами?

5. Оцените погрешность метода. При каком условии
погрешность метода будет минимальной?

Вопросы для защиты работы

2. Используя законы Кирхгофа, выведите
условия равновесия моста Уитстона.

3. Нарисуйте электрическую цепь
последовательного и параллельного соединения проводников и рассчитайте их
сопротивления.

4. От каких величин зависит сопротивление
изотропного проводника?

5. Каково практическое использование моста
Уитстона?

6. Дайте определение электрического
потенциала, ЭДС, напряжения.

7.
Сформулируйте
закон Ома для однородного участка цепи.

Двойной мост Кельвина

для измерения низкого сопротивления

Мост Кельвина или мост Томпсона — один из методов измерения величины неизвестного сопротивления менее 1 Ом. Это самый точный метод измерения низкого сопротивления по сравнению с другими методами. Метод двойного моста Кельвина представляет собой модифицированную форму моста Уитстона.

Потребность в схеме двойного моста Кельвина:

Для измерения малых сопротивлений требуются специальные конструкции и методы.Это связано с тем, что при измерении средних и высоких сопротивлений используется сопротивление их соединительных проводов и контактов, которое не дает значительных погрешностей в значении. Но, в случае низких сопротивлений, значение сопротивления будет меньше или равно 1 Ом. Следовательно, сопротивлениями выводов и контактов пренебрегать нельзя.

Рассмотрим пример измерения сопротивления 50 Ом с соединительными проводами и контактным сопротивлением 0,025 Ом. Следовательно, это измерение включает погрешность 0. 05%. Если измерение 0,25 Ом выполняется в аналогичных условиях, то погрешность составит 10 %, которой нельзя пренебрегать ни при каких обстоятельствах.

Следовательно, необходимо изготовить специальный тип конструкции для низких сопротивлений, показанный на рисунке ниже.

Он состоит из 4 выводов, в которых a, b должны быть подключены в цепи для протекания тока, а c, d — для измерения падения напряжения на малых сопротивлениях. Следовательно, проводное и контактное сопротивления не будут участвовать в измерении.Но этот тип резистора нельзя использовать для измерений в обычном мосту, подобном мосту Уитстона, который измеряет значение сопротивления как низкое, так и высокое, но не точное.

Таким образом, измерение малого сопротивления с помощью моста Кельвина лучше, чем с помощью моста Уитстона. Ошибка, вносимая сопротивлением контакта/провода, довольно велика и, следовательно, дает неточные показания. Чтобы избежать этой проблемы, используется двойной мост Кельвина. Он устроен так, что контактное сопротивление не будет учитываться при измерении значения низкого сопротивления.Следовательно, двойной мост Кельвина значительно повышает точность измерения, устраняя влияние контактного сопротивления.

Принцип и работа схемы двойного моста Кельвина:

Расположение двойного моста Кельвина для измерения малых сопротивлений показано на рисунке ниже.

Здесь R — неизвестное измеряемое сопротивление, S — стандартное сопротивление, а «r» — сопротивление соединительного провода. G является гальванометром и подключен таким образом, что исключается влияние r.Схема включает в себя два набора передаточных рычагов, то есть X, Y и x, y.

В уравновешенном состоянии,

В _аб = В _acd

Из рисунка, подставляя уравнение 2 в 1, получаем, В уравновешенном состоянии, Но,

Следовательно, значение неизвестного сопротивления R не зависит контактного сопротивления ‘r’, даже если оно присутствует в цепи. Это возможно только в том случае, если два набора плеч отношения имеют равные значения.

Таким образом, вводя еще один набор передаточных рычагов (т.е., ху) в мост можно исключить влияние контактного сопротивления и сопротивления соединительных выводов.

Страница не найдена | Институт науки и технологий Сатьябама (считается университетом)

Состояние

Выберите StateAndaman и NicobarAndhra PradeshArunachal PradeshAssamBiharChandigarhChhattisgarhDadra И Нагар HaveliDaman И DiuDelhiGoaGujaratHaryanaHimachal PradeshJammu и KashmirJharkhandKarnatakaKeralaLakshadweepMadhya PradeshMaharashtraManipurMeghalayaMizoramNagalandOdishaPuducherryPunjabRajasthanSikkimTamil NaduTelanganaTripuraUttar PradeshUttarakhandWest Бенгальский

Курсы

— Выберите — Курсы бакалавриата (UG) Инженерные курсы (B.E. / B.Tech / B.Arch / B.Des)BE — Информатика и инженерияB.E — Информатика и инженерия со специализацией в области искусственного интеллектаB. E — Информатика и инженерия со специализацией в Интернете вещейB.E — Компьютер Наука и инженерия со специализацией в области науки о данныхB.E — Информатика и инженерия со специализацией в области искусственного интеллекта и робототехникиB.E — Информатика и инженерия со специализацией в области искусственного интеллекта и машинного обученияB.E — Информатика и инженерия со специализацией в технологии блокчейн B.E — Информатика и инженерия со специализацией в области кибербезопасности — МехатроникаB.E — Авиационная техникаB.E — Гражданское строительствоB.Tech — Информационные технологииB.Tech — Химическая инженерияB.Tech — БиотехнологияB.Tech — Биомедицинская инженерияB.Arch — Бакалавр архитектурыB.Дес. — Бакалавр курсов DesignEngineering (BE / B.Tech) — неполный рабочий деньB.E — Информатика и инженерияB.E — Электротехника и электроникаB.E — Электроника и инженерия связиB.E — МашиностроениеB.E — Гражданское строительствоB.Tech — Химическая промышленность Курсы инженерного искусства и наукиB. BA — Бакалавр делового администрирования B.Com. — Бакалавр коммерцииB.Com. — Финансовый учетB.Sc. — Visual CommunicationB.Sc — Медицинская лаборатория технологийB.Sc — Клиника и питание и диетологияB.наук — ФизикаB.Sc. — ХимияB.Sc. — ИнформатикаB.Sc. — МатематикаB.Sc. — БиохимияB.Sc. — Дизайн одеждыB.Sc. — Бакалавр биотехнологий. — Бакалавр микробиологии. — ПсихологияБ.А. — АнглийскийB.Sc. — Биоинформатика и наука о данных, бакалавр наук — Информатика, специализация в области искусственного интеллекта, бакалавр наук. — Бакалавр наук в области сестринского дела B.Sc. — Курсы авиационного праваB.A. бакалавр права (с отличием) BBA бакалавр права (с отличием) B.Com.LL.B. (с отличием) Бакалавр фармацевтики Курсы фармацевтикиB.Pharm., Бакалавр фармацииD.Pharm., Диплом в области фармацевтикиПоследипломное образование (PG)Инженерные курсыM.E. Информатика и инженерияМ.Е. Прикладная электроникаМ.Е. Компьютерное проектированиеМ.Е. Строительная инженерияМ.Е. Силовая электроника и промышленные приводыM. Tech. БиотехнологияM.Tech. Медицинское оборудованиеM.Tech. Встроенные системы и IoTM.Arch. Устойчивая архитектураM.Arch. Управление зданиемПрограмма управленияMBA — Магистр делового администрированияНеполный рабочий день последипломного образованияM.E. Информатика и инженерияМ.Е. Прикладная электроникаМ.Е. Компьютерное проектированиеМ.Е. Строительная инженерияM.Tech.Медицинское оборудованиеM.Tech. БиотехнологияM.B.A. Master of Business AdministrationPG Arts & Science Courses AdmissionM.A — EnglishM.Sc — Visual CommunicationM.Sc — PhysicsM.Sc — MathematicsM.Sc — ChemistryM.Sc — BioInformatics & Data ScienceResearch Programs AdsPh.D in all Disciplines Engineering / Technology, Management и наукБакалавр стоматологической хирургии(BDS)BDS — Бакалавр стоматологической хирургииМагистр стоматологической хирургии(MDS)MDS — Ортодонтия и челюстно-лицевая ортопедияM.DS — Консервативная стоматология и эндодонтияM.D.S — Детская стоматология и профилактическая стоматология

(PDF) Сравнение методов вольтамперометрии и цифрового моста для измерения электрического сопротивления древесины

при повышении частоты выше 3000 Гц, а также разница в эталонном

сопротивлении между сигналами увеличивается с увеличением частоты. №

Заметная разница в сопротивлении была обнаружена между вольтамперометрией

и методом цифрового моста, когда MC древесины была выше точки насыщения волокна

(FSP).Вольтамперометрия была относительно стабильной по сравнению с мостовым методом

, когда МС была ниже FSP. Отношения между MC и

сопротивлениями двух методов подтвердили предыдущие выводы других

ученых. Было обнаружено, что вольтамперометрия переменного тока с использованием синусоидальных волн с частотой

превосходит метод цифрового моста для измерения электрического сопротивления в

древесине.

Вклад авторов

Д-р Шань Гао, провел обзор литературы и написал рукопись

сценарий;

г.Чжэньюй Бао проводил эксперименты;

Доктор Лихай Ван, руководил работой и рецензировал рукопись;

Г-жа Сяоцюань Юэ провела часть экспериментов.

Благодарности

Это исследование финансируется Национальным фондом естественных наук

Китая (гранты № 31570547 и 31600453), фондами Fundamental

Research Funds for the Central Universities (грант № 2572015CA02 и Natural

) Научный фонд провинции Хэйлунцзян, Китай

(Грант №. C201403).

Ссылки

Cheng, J., 1985. Wood Science. Издательство China Forestry Publishing House, Пекин, стр. 526–527.

Лаборатория лесных товаров, 1999. Справочник по древесине – Древесина как конструкционный материал.

Общая тех. Респ. FPL-GTR-113. Министерство сельского хозяйства США, Лесная служба, Forest

Products Laboratory, Мэдисон, Висконсин, стр. 463.

Гао, С., Ван, Н., Ван, Л., и др., 2014. Применение ультразвуковой волны распространение

поля в количественном определении дефекта полости бревенчатого диска.вычисл. Электрон.

С/х. 108, 123–129.

Guyot, A., Ostergaard, K.T., Lenkopane, M., et al., 2013. Использование мографии электрического сопротивления для дифференциации заболони от сердцевины: применение к хвойным породам. Дерево

Физиол. 33 (2), 187–194.

Ли, Дж., 2002. Наука о древесине. Higher Education Press, Пекин, стр. 238.

Лин, Р.Т., 1965. Исследование электропроводности в древесине. За. Произв. 15, 506–514.

Лин, Р.Т., 1967. Обзор диэлектрических свойств древесины и целлюлозы.За. Произв. Журнал 17 (7),

54–61.

Martin, T., Günther, T., 2013. Томография комплексного сопротивления (CRT) для обнаружения грибка

на стоящих дубах. Евро. Дж. Для. Рез. 132 (5–6), 765–776.

Niemz, P., 1993. Physik des Holzes und der Holzwerkstoffe. DRW-Verlag Weinbrenner

GmbH & Go, Лайнфельден-Эхтердинген.

Nusser, E., 1938. Die Bestimmung der Holzfeuchtigkeit durch die Messung des elek-

trischen Widerstandes. Forschungsberichte.Holz, Fachausschuß für Holzfragen, H. 5,

Берлин.

Олива, Дж., Ромерало, К., Стенлид, Дж., 2011. Точность прибора Rotfinder при обнаружении

гнили на деревьях ели европейской (Picea abies). За. Экол. Управлять. 262 (8),

1378–1386.

Шиго, А.Л., Шиго, А., 1974. Обнаружение обесцвечивания и гниения живых деревьев и

столбов электропередач. Лесная служба Министерства сельского хозяйства США, Южная исследовательская станция, Верхний Дарби,

Пенсильвания.

Шортл, В.C., Smith, K.T., 1987. Электрические свойства и скорость разложения древесины

ели и пихты. Фитопатология 77 (6), 811–814.

Stamm, AJ, 1927. Электрическое сопротивление древесины как мера содержания влаги.

Индивидуальный инж. хим. 19 (9), 1021–1025.

Stone, GE, 1903. Травмы для затенения деревьев от электричества. Люк Эксперт. Ста. Масс. с/х.

Сб. Бык. Вестник № 91. С. 1–21.

Тамме В., Муисте П., Падари А. и др., 2014 г.Моделирование измерителей влажности древесины резистивного типа

для трех лиственных пород деревьев (черная ольха, береза, осина) при влажности

выше точки насыщения волокна. Балтийский Фор. 20 (1), 157–166.

Тамме, В., Муисте, П., Тамме, Х., 2013. Экспериментальное исследование датчиков влажности древесины резистивного типа

для мониторинга процесса сушки древесины выше точки насыщения волокна.

Для. Стад. 59, 28–44.

Tattar, T.A., Saufley, G.C., 1973. Сравнение измерений электрического сопротивления и импеданса

в древесине на прогрессирующих стадиях обесцвечивания и распада. Может. Дж. Для.

Рез. 3, 593–595.

Таттар, Т.А., Шиго, А.Л., Чейз, Т., 1972. Взаимосвязь между степенью устойчивости к

импульсному электрическому току и древесиной в прогрессирующих стадиях обесцвечивания и гниения у

живых деревьев. Может. Дж. Для. Рез. 2, 236–243.

Тиитта М., Саволайнен Т., Олкконен Х. и др., 1999. Анализ градиента влажности древесины с помощью спектроскопии электрического сопротивления

. Holzforschung 53 (1), 68–76.

Ван, Х., Wang, L., 2016. Влияние гниения на электрическое сопротивление и содержание влаги в густонаселенной древесине davidiana. Дж. Северо-Запад. ун-т 31 (3), 257–261.

Инь Ю., 1988. Реальные измерения сопротивления древесины. Дж. Нанкин Фор. ун-т (Естественные науки.

—

-е изд.) 12 (1), 91–95.

Yue, X., Wang, L., Liu, Z., Wang, X., et al., 2016. Томография электрического сопротивления и

стресс-волновая томография для количественного определения гниения древесины при различном содержании влаги

. Дж. Фуцзянь Агрик. За. ун-т (Естественные науки. Ред.) 45 (5), 593–598.

Зелинка С.Л., Стоун Д.С., Раммер Д.Р., 2007. Эквивалентная схема моделирования древесины при влажности

12%. Наука о древесном волокне. 39 (4), 556–565.

Зелинка С.Л., Раммер Д.Р., Стоун Д.С., 2008. Спектроскопия импеданса и схема

моделирование сосны южной с содержанием влаги выше 20%. Holzforschung 62, 737–744.

Чжао, член парламента, 2010. Сравнение вольтамперометрии и метода моста Уитстона при измерении сопротивления

.J. Hebei Energy Inst. Вок. Технол. 35 (1), 69–71.

С. Гао и др. Компьютеры и электроника в сельском хозяйстве. оборудование.

NEW 6242DXS — это новейшая версия от MI, основанная на технологии, проверенной на рынке и в Национальных институтах метрологии.С момента выпуска моста 6242D более 5 лет назад компания MI смогла полностью изучить и понять все рабочие характеристики устройства. 6242DXS — это специально отобранный вручную блок с повышенными характеристиками, которые обеспечивают клиентам самые лучшие характеристики на рынке, сохраняя при этом максимальное соотношение 100:1 и возможности до 1 ГОм. Другие конкурирующие устройства могут обеспечить высокие характеристики только на бумаге без подтвержденной точности. Являясь мировым лидером в области метрологии сопротивления, MI продолжает устанавливать стандарты измерений.

Мы считаем, что лучше всего обратиться в Национальный метрологический институт (НМИ) или другие НМИ о технологии моста сопротивления и о том, кого они рекомендуют!

Семейство мостов AccuBridge ^®

6242DXS дополняет существующую линейку мостов сопротивления от MI и предлагает экономичное решение для клиентов, которым требуется высочайший уровень точности в пределах одного устройства. И, конечно же, оригинальный блок 6242D при необходимости можно модернизировать до 6242DXS, предлагая клиентам еще больше решений для удовлетворения их требований.

При покупке высококлассного метрологического оборудования рекомендуется откалибровать его в аккредитованной лаборатории, которая может проверить технические характеристики. Если вы покупаете только с заводской калибровкой, обязательно сначала проверьте допустимую область неопределенности!

6242DXS — это высокопроизводительная модель моста MI. Это один из семейства мостов, в котором есть разные мосты, оптимизированные для разных задач. От измерения эталонов сопротивления Холла (QHR) в меньшем диапазоне сопротивлений, но с большими погрешностями, до других, которые лучше подходят для других лабораторий с более широким диапазоном измерений, но с большими неопределенностями.В трех различных конструкциях моста используются разные методы измерения для измерения сопротивления более 21 порядка, от 1 мкОм до 10 ПОм. Семейство AccuBridge ^® предлагает лучшую линейку мостов для измерения сопротивления в самом широком диапазоне.

Диапазон соотношений и точность

DCC 6242DXS с технологией двоичного компаратора тока обмотки уравновешивает коэффициент тока с эффективным разрешением 25 бит. Он обеспечивает измерение соотношения с точностью лучше 100 ppb и линейностью лучше 5 ppb. 6242DXS может выполнять измерения отношения (R _x /R _s) со значениями сопротивлений в диапазоне от 0,001 Ом до 1 ГОм. Линейка дополнительных расширителей диапазона больших токов позволяет выполнять измерения до 1 мкОм для приложений измерения сопротивления шунта или трансформаторов постоянного тока (DCCT).

Автоматическая операция сопротивления

Мост 6242DXS сам по себе может соотносить стандартный резистор с другим тестируемым резистором. Дополнительные 10-, 16- или 20-канальные сканеры можно использовать по отдельности или вместе для подключения до 40 каналов измерения отношения до 40 различных тестовых резисторов.

6242DXS идеально подходит для работы с передней панелью, или вы можете объединить его с операционной программой MI 6242DXS-SW на базе Windows ^® для полностью автоматизированных измерений, регистрации истории, построения графиков и регрессионного анализа. Работа с передней панели с сенсорным дисплеем 6242DXS предоставляет оператору возможности полного моста.

Можно выполнить измерение отношения или непосредственное сопротивление. Множественные измерения с течением времени могут отображаться в числовом или графическом виде, чтобы наилучшим образом соответствовать вашим потребностям.

Обзор

6242DXS измеряет как относительные, так и абсолютные значения. Вы выбираете функции, используя меню на большом сенсорном дисплее 6242DXS. Для абсолютных измерений вы вводите значение и связанную с ним погрешность стандартного резистора с клавиатуры дисплея. Таким же образом вы вводите функции измерения, такие как ток через неизвестный резистор, время установления, количество измерений и количество статистических данных.

Сенсорный дисплей с низким уровнем шума 6242DXS взаимодействует с измерениями, как показано на изображениях экрана ниже.Когда чтение завершено, отображаются среднее значение и неопределенность (на основе числа для статистики). Все расчеты неопределенности выполняются на уровне 2 сигма.

На вкладке «Сводка» отображаются данные текущих измерений

На вкладке Таблица отображается хронологический список данных измерений

На вкладке График отображается графическое представление данных

На вкладке «Информация об измерении» отображаются параметры измерения

Measurements International предоставляет экспертные знания мирового класса в области метрологии сопротивления постоянному току первичным и калибровочным лабораториям национальных измерительных институтов (НМИ), которым необходимо достичь минимально возможной прослеживаемой неопределенности в их измерительном и калибровочном оборудовании.Как ваш партнер по аккредитации и глобальной поддержке, MI помогает обеспечить ваше конкурентное преимущество, предлагая передовые знания о продуктах и опыт применения посредством обучения, проектирования систем, внедрения, услуг по калибровке и постоянной экспертной поддержки.

В МИ дело не только в оборудовании и науке; речь идет о том, что вы можете сделать
и с какой легкостью вы можете это сделать.

Автоматическое реверсирование тока обеспечивает компенсацию смещений постоянного тока и перепадов напряжения во время измерения.6242DXS имеет стандартный (R _s) вход и неизвестный (R _x) вход для измерения отношения двух резисторов. Все соединения резисторов выполняются с использованием 4-контактных соединений. Калибровку можно проверить, выполнив взаимозаменяемое измерение при любом соотношении. Техника взаимообмена работает при всех соотношениях.

6242 Операционное программное обеспечение на базе Windows ^®

Операционное программное обеспечение 6242DXS-SW компании

Measurements International на базе Windows ^® обеспечивает автоматизацию измерений, создание отчетов, исторический анализ, а также отслеживание и коррекцию скорости дрейфа резистора.

При объединении 6242DXS с контролируемой MI IEEE стандартной масляной ванной для резисторов 9400 или воздушной баней 9300A можно автоматически выполнять альфа- и бета-расчеты тестируемых резисторов.

Вы можете экспортировать все данные непосредственно в Excel для различных тестовых шаблонов или приложений для мейнфреймов. Резисторные ванны (масляные или воздушные), контроллеры приборов, принтеры, системное программное обеспечение, интерфейс IEEE-488, установка и обучение доступны для полных системных пакетов.

При использовании 6242DXS в сочетании с нашими расширителями диапазона серии 6011 и источниками питания 6150A вы можете расширить его диапазон.Наши расширители диапазона включают модули 6011D/150 A и 6011D/300 A. Диапазон может быть расширен до 1 мкОм с помощью расширителя диапазона модели 6013M/400 A, расширителя диапазона модели 6012M/2000 A или расширителя диапазона модели 6014M/3000 A.

Измерение низкого сопротивления с помощью двойного моста Кельвина

Tech-Wonders. com » Электрика

Мы стремимся измерить сопротивление данного резистора с помощью двойного моста Кельвина и определить его допуск. Двойной мост Кельвина — не что иное, как модификация моста Уитстона.Он используется для измерения низкого сопротивления с хорошей точностью. Он сравнивает два плеча отношения P, Q и p, q и поэтому называется «двойным мостом».

P, Q, p, q сопротивления в передаточных плечах. G — гальванометр типа Д’Арсоналя, используемый в качестве нуль-детектора. S — небольшой стандартный резистор, R — измеряемое сопротивление. Обычно низкоомное сопротивление состоит из четырех отведений. Два из них называются отводами напряжения, а остальные – токоподводами. «r» — сопротивление соединительного провода между R и S.

В сбалансированных условиях,

Из приведенного выше уравнения видно, что сопротивление соединительных проводов «r» не влияет на измерение, если два набора плеч соотношений имеют равные отношения, т. е. P/Q = p/q .

Влияние термоэлектрической ЭДС можно устранить, выполнив другие измерения с перевернутыми клеммами батареи, и взяв среднее значение двух показаний, можно устранить влияние термоэлектрической ЭДС.

Процедура измерения низкого сопротивления R с использованием двойного моста Кельвина

Переместите переключатель гальванометра в положение увеличения.Это подключает встроенный гальванометр к цепи. Если имеется внешний более чувствительный гальванометр, подключите его к клеммам с маркировкой «extgalv» и установите переключатель гальванометра в положение «EXT».
Четыре клеммы предназначены для подключения неизвестного сопротивления мостовой схемы. Они помечены «+C, +P, -C, -P». Здесь +C и -C составляют текущие клеммы. Если данное неизвестное сопротивление состоит из четырех проводов, то подключите два потенциальных провода к +P и -P, а токовые выводы к +C и -C, соблюдая правильную полярность тока.Если неизвестное сопротивление имеет две клеммы, то выводы от +C и +P подключаются к другим клеммам неизвестного сопротивления.
Теперь нажмите кнопку на панели и установите баланс, меняя циферблаты.
В сбалансированных условиях сумма двух циферблатов, умноженная на сидячий множитель, дает значение неизвестного сопротивления.

Найдите допуск сопротивления и занесите результаты в таблицу. Примеры результатов представлены в табличной форме ниже:

S.№	для Kelvin Double Bridge Расчетное значение	из мультиметра теоретического значения (Ω)	% допуска % допуска
1.	[1 + 0,001 × 0] x 100 = 100	100.2	0.199
2.	[0 + 96 x 0,001] x 100 = 9,6	10.7	10.2	10.2
3	[0,9 + 49 x 0,001] x 100 = 94,9	95.4	0.52

Меры предосторожности

Немедленно нажмите кнопку во время балансировки.
Переменное высокое сопротивление должно быть включено последовательно с гальванометром для первоначальной настройки, чтобы защитить его от больших токов. Как только точка баланса достигнута, сопротивление должно быть отключено, чтобы увеличить чувствительность.

Измерение сопротивления и мост Уитстона

Существует множество так называемых омметров , предназначенных для измерения сопротивления.Что на самом деле делают наиболее распространенные омметры, так это приложение напряжения к сопротивлению, измерение тока и вычисление сопротивления с использованием закона Ома. Их показания — это расчетное сопротивление. На этом рисунке показаны две конфигурации омметров с использованием стандартных вольтметров и амперметров. Точность таких конфигураций ограничена, поскольку счетчики изменяют как напряжение, подаваемое на резистор, так и ток, протекающий через него.

Два метода измерения сопротивления эталонными измерителями.(a) При известном напряжении источника амперметр измеряет ток, а сопротивление рассчитывается как \(R=\cfrac{V}{I}\). (b) Поскольку напряжение на клеммах \(V\) зависит от тока, его лучше измерить. \(V\) наиболее точно известно, когда \(I\) мало, но само \(I\) наиболее точно известно, когда оно велико.

Мост Уитстона представляет собой нулевой измерительный прибор для расчета сопротивления путем уравновешивания падения потенциала в цепи. (См. этот рисунок.) Устройство называется мостом, потому что гальванометр образует мост между двумя ветвями.Различные мостовые устройства используются для измерения нуля в цепях.

Резисторы \({R}_{1}\) и \({R}_{2}\) точно известны, а стрелка через \({R}_{3}\) указывает на то, что это переменное сопротивление. Значение \({R}_{3}\) можно точно прочитать. При неизвестном сопротивлении \({R}_{x}\) в цепи \({R}_{3}\) регулируется до тех пор, пока гальванометр не покажет ноль. Тогда разность потенциалов между точками b и d равна нулю, а это означает, что b и d имеют одинаковый потенциал.Без тока, протекающего через гальванометр, он не влияет на остальную часть цепи. Таким образом, ветви abc и adc параллельны, и каждая ветвь имеет полное напряжение источника. То есть \(\text{IR}\) капли вдоль abc и adc одинаковы. Поскольку b и d имеют одинаковый потенциал, падение \(\text{IR}\) вдоль ad должно равняться падению \(\text{IR}\) вдоль ab. Таким образом,

\({I}_{1}{R}_{1}={I}_{2}{R}_{3}.\)

Опять же, поскольку b и d совпадают потенциал, падение \(\text{IR}\) вдоль dc должно равняться падению \(\text{IR}\) вдоль bc.Таким образом,

\({I}_{1}{R}_{2}={I}_{2}{R}_{\text{x}}.\)

Взяв отношение этих последних два выражения дают

\(\cfrac{{I}_{1}{R}_{1}}{{I}_{1}{R}_{2}}=\cfrac{{I}_{ 2}{R}_{3}}{{I}_{2}{R}_{x}}.\)

Отмена токов и решение для R _x дает

\({R}_ {\text{x}}={R}_{3}\cfrac{{R}_{2}}{{R}_{1}}.\)

Мост Уитстона используется для расчета неизвестных сопротивлений. Переменное сопротивление \({R}_{3}\) регулируется до тех пор, пока гальванометр не покажет ноль при замкнутом переключателе.Это упрощает схему, позволяя вычислять \({R}_{x}\) на основе капель \(\text{IR}\), как описано в тексте.

Это уравнение используется для расчета неизвестного сопротивления, когда ток через гальванометр равен нулю. Этот метод может быть очень точным (часто до четырех значащих цифр), но он ограничен двумя факторами. Во-первых, невозможно добиться, чтобы ток через гальванометр был точно равен нулю. Во-вторых, всегда есть неопределенности в \({R}_{1}\), \({R}_{2}\) и \({R}_{3}\), которые вносят свой вклад в неопределенность в \({R}_{x}\).

Проверьте свое понимание

Определите другие факторы, которые могут ограничивать точность нулевых измерений. Улучшит ли использование цифрового устройства, более чувствительного, чем гальванометр, точность нулевых измерений?

Решение

Одним из факторов будет сопротивление в проводах и соединениях при нулевом измерении. Их невозможно обнулить, и они могут меняться со временем. Другим фактором могут быть температурные колебания сопротивления, которые можно уменьшить, но не полностью устранить выбором материала. Цифровые устройства, чувствительные к меньшим токам, чем аналоговые устройства, действительно улучшают точность нулевых измерений, поскольку позволяют приближать ток к нулю.

ТЕСТ СОПРОТИВЛЕНИЯ ОБМОТКИ ТРАНСФОРМАТОРА

Каждый трансформатор должен быть испытан для определения его технических характеристик с помощью некоторых испытаний, таких как типовые испытания , стандартные испытания, специальные испытания.

На заводе основные цели этого теста следующие:

Расчет I ² R потерь в трансформаторе.
Расчет температуры обмотки в конце испытания трансформатора на повышение температуры.
В качестве стандарта для оценки возможных повреждений в полевых условиях.

Проводится на объекте с целью выявления аномалий из-за ослабления соединений, повышенного сопротивления контактов в переключателях ответвлений, обрыва жил проводников, высоковольтных выводов и вводов.

Мостовой метод измерения сопротивления обмотки

Мостовой метод i основан на сравнении известного сопротивления с неизвестным сопротивлением.Когда токи, протекающие через плечи мостовой схемы, уравновешиваются, показания гальванометра показывают нулевое отклонение, что означает, что в уравновешенном состоянии через гальванометр не будет протекать ток.

Очень маленькое значение сопротивления (в диапазоне миллиомов) может быть точно измерено методом моста Кельвина , тогда как для более высокого значения сопротивления применяется метод измерения сопротивления мостом Уитстона. При мостовом методе измерения сопротивления обмоток погрешности сведены к минимуму.

Сопротивление, измеренное мостом Кельвина,

Все остальные шаги, которые необходимо выполнить при измерении сопротивления обмотки трансформатора в этих методах, аналогичны вольт-амперному методу m измерения сопротивления обмотки трансформатора , за исключением метода измерения сопротивления.

Измерение сопротивления выполняется с помощью моста Уитстона,

Методика измерения сопротивления обмотки трансформатора

Для обмотки , соединенной звездой , измерение сопротивления должно выполняться между нейтральной клеммой и линией.

Для автотрансформаторов , соединенных звездой , измерение сопротивления стороны ВН проводят между клеммой IV и клеммой ВН, затем между нейтралью и клеммой IV.
Для обмоток , соединенных треугольником, сопротивление обмотки должно быть измерено между парами линейных клемм. Как и при соединении треугольником, измерение сопротивления отдельной обмотки не может быть выполнено отдельно, сопротивление каждой обмотки должно рассчитываться по следующей формуле:

Сопротивление на обмотку = 1.5 × Измеренное значение

Измерение сопротивления выполняется при температуре окружающей среды, а затем преобразуется в сопротивление при 75 90 231 o 90 232 C для всех практических целей сравнения с заданными расчетными значениями, предыдущими результатами и диагностикой.

Сопротивление обмотки при стандартной температуре 75 ^o C

В котором,

R _t = Сопротивление обмотки при температуре t
t = температура обмотки

Как правило, обмотки трансформатора покрыты бумажной изоляцией и погружены в изоляционную жидкость, поэтому невозможно измерить фактическую температуру обмотки обесточивающего трансформатора во время измерения сопротивления обмотки трансформатора .Разработана аппроксимация для расчета температуры обмотки в этих условиях следующим образом:

Температура обмотки = средняя температура изоляционного масла

Среднюю температуру изоляционного масла следует измерять через 3-8 часов после отключения трансформатора и когда разница между температурами нижнего и верхнего масла становится менее 5 ^o C.

Измерение сопротивления может быть выполнено с помощью простого метода вольтметра-амперметра, измерителя моста Кельвина или набора для автоматического измерения сопротивления обмотки (омметр, предпочтительно комплект на 25 ампер).

Предостережение для метода вольтметра-амперметра: Ток должен быть менее 15% от номинального тока обмотки. Если оно больше, нагрев обмотки вызывает неточность и тем самым изменяет ее температуру и сопротивление.

Примечание : Сопротивление обмотки трансформатора должно быть измерено на каждом ответвлении.

Вольтамперный метод измерения сопротивления обмотки

Измерение сопротивлений обмотки трансформатора может производиться вольт-амперным методом.В этом методе к обмотке прикладывается испытательный ток и измеряется соответствующее падение напряжения на обмотке.

По простому закону Ома

т. е. R _x = V ⁄ I, значение сопротивления можно легко определить.

Методика вольтамперного метода измерения сопротивления обмоток

Перед измерением температура обмотки должна быть равна температуре масла.Трансформатор должен находиться в выключенном состоянии без возбуждения не менее 3-4 часов.
Измерение выполняется с помощью постоянного тока

Полярность намагничивания сердечника должна быть постоянной, чтобы свести к минимуму ошибки наблюдения во время всех измерений сопротивления.
Для защиты выводов вольтметра от высоких напряжений, которые могут возникнуть при включении и выключении токовой цепи, он должен быть независим от токоподводов
Показания снимаются после того, как напряжение и ток станут установившимися значениями.В некоторых случаях на это уходит несколько минут в зависимости от импеданса обмотки.
Испытательный ток должен быть менее 15 % номинального тока обмотки. Если оно больше, нагрев обмотки вызывает неточность и тем самым изменяет ее сопротивление.
Для выражения сопротивления необходимо указать значение сопротивления вместе с соответствующей температурой обмотки во время измерения. Как мы уже говорили ранее, после пребывания в выключенном состоянии в течение 3-4 часов температура масла будет равна температуре обмотки. Температура масла во время испытаний принимается как среднее значение температур нижнего и верхнего масла трансформатора.

Для трехфазной обмотки , соединенной звездой , измеренное сопротивление между двухпроводными клеммами трансформатора будет в 2 раза больше сопротивления на фазу.
Для трехфазной обмотки , соединенной треугольником , измеренное сопротивление между двухлинейными клеммами трансформатора будет меньше, чем сопротивление на фазу.
Этот вольтамперный метод измерения сопротивления обмотки трансформатора следует повторить для каждой пары линейных выводов обмотки при каждом положении ответвления.

Мостовой метод измерения сопротивления: Мостовой метод измерения сопротивлени — Энциклопедия по машиностроению XXL

Мостовой метод измерения сопротивлени — Энциклопедия по машиностроению XXL

Мостовые методы — Справочник химика 21

Мостовые схемы измерителей параметров элементов

Похожие материалы:

Метрология стандартизация и управление качеством

Мостовой метод

Мостовая схема измерений. Мост, который построил Уитстон (Витстон) | Разумный мир

Мост Уинстона. Зачем он нужен?

От идеи к воплощению

И, наконец, классический мост

Балансировка или прямое измерение?

Другие варианты измерительных мостов

Мосты не для измерений

Заключение

До новых встреч!

лабораторная работа 31

Теория R–моста
Уитстона

Рис. 1

Рис. 2

Рис. 3

Ход работы

Вопросы для допуска к работе

Вопросы для защиты работы

для измерения низкого сопротивления

Потребность в схеме двойного моста Кельвина:

Принцип и работа схемы двойного моста Кельвина:

В уравновешенном состоянии,

Страница не найдена | Институт науки и технологий Сатьябама (считается университетом)

(PDF) Сравнение методов вольтамперометрии и цифрового моста для измерения электрического сопротивления древесины

Измерение низкого сопротивления с помощью двойного моста Кельвина

Процедура измерения низкого сопротивления R с использованием двойного моста Кельвина

Меры предосторожности

Измерение сопротивления и мост Уитстона

Измерение сопротивления и мост Уитстона

Проверьте свое понимание

Решение

ТЕСТ СОПРОТИВЛЕНИЯ ОБМОТКИ ТРАНСФОРМАТОРА

alexxlab

Добавить комментарий Отменить ответ

Мостовой метод измерения сопротивлени — Энциклопедия по машиностроению XXL

Мостовые методы — Справочник химика 21

Мостовые схемы измерителей параметров элементов

Похожие материалы:

Метрология стандартизация и управление качеством

Мостовой метод

Мостовая схема измерений. Мост, который построил Уитстон (Витстон) | Разумный мир

Мост Уинстона. Зачем он нужен?

От идеи к воплощению

И, наконец, классический мост

Балансировка или прямое измерение?

Другие варианты измерительных мостов

Мосты не для измерений

Заключение

До новых встреч!

лабораторная работа 31

Теория R–моста Уитстона

Рис. 1

Рис. 2

Рис. 3

Ход работы

Вопросы для допуска к работе

Вопросы для защиты работы

для измерения низкого сопротивления

Потребность в схеме двойного моста Кельвина:

Принцип и работа схемы двойного моста Кельвина:

В уравновешенном состоянии,

Страница не найдена | Институт науки и технологий Сатьябама (считается университетом)

(PDF) Сравнение методов вольтамперометрии и цифрового моста для измерения электрического сопротивления древесины

Измерение низкого сопротивления с помощью двойного моста Кельвина

Процедура измерения низкого сопротивления R с использованием двойного моста Кельвина

Меры предосторожности

Измерение сопротивления и мост Уитстона

Измерение сопротивления и мост Уитстона

Проверьте свое понимание

Решение

ТЕСТ СОПРОТИВЛЕНИЯ ОБМОТКИ ТРАНСФОРМАТОРА

alexxlab

Вам также может понравиться

От чего зависит уровень освещенности: Определения уровня освещенности. Таблица значений уровня освещенности помещения. Нормы освещенности.

Чем отличается автомат: В чем отличие автоматов с характеристиками «B», «C», «D»?

Молния как образуется: Молния как оружие

Добавить комментарий Отменить ответ

Теория R–моста
Уитстона