22. Компенсатори за постоянен ток



Дата29.08.2016
Размер63.87 Kb.
22. Компенсатори за постоянен ток

На основата на компенсационния метод са създадени уредите компенсатори, чрез които се отчита непосредствено стоиността на измерваното напрежение. При Ip=const компенсационното съпротивление Rк може да се градуира непосредствено в единици за напрежение.В съвременните компенсатори Ip=10- A където n е цяло положително число(n=3, n=4).



Работния ток се настройва чрез реостата R при положение 1 на ключа K1 до нулево показание на индикатора НИ. Напреженeто EN се компенсира от напрежителния пад в/у резисторите RN и rN, които са оразмерени предварително при зададен работен ток по израза: RN +rN=EN/IP

Променливият резистор rN служи за температурна корекция на електродвижещото на-прежение EN и скалата му е градуирана пряко в стойности на EN. Е.д.н. Ex се из-мерва при положение 2 на ключа K1, като ново равновесие се постига чрез регу-лиране на RK. Във веригата на нулевия индикатор НИ е включен баластен резистор Rб, които може да се шунтира от ключа K2. Чрез Rб се предпазва нормалния елемент от поляризация и се намалява чувствителността на НИ в началния етап на компенсиране, когато схемата е силно разбалансирана. Има няколко различни начина за създаване на регулируемо компенсиращо напрежение: чрез делители на напрежение с шунтираши декади, двоини декади , мостови схеми и чрез сумиране на токове.

23. Автоматични компенсатори

При тях процесът на уравновесяване е автоматизиран. Съществуват два вида (АК): с циклично уравновесяване и със следящо уравновесяване.

При цикличното компенсиращо напрежение Uк се разгъва линейно от 0 до Uкm и се отчита стойността му при Uк=Ex. Тези компенсатори са обикновенно цифрови. При АК със следящо уравновесяване комп. напрежение се изменя в посока, която зависи от знака на разликата U=Ex-Uк, до равновесие. Автоматичните компенсатори със следящо уравновесяване са намерили приложение като лабораторни уреди за регистриране на бавно изменящи се напрежения и като контролно-измервателни уреди за измерване и регистриране на различни неелектрически величини, преобразувани в напрежения.


27. Мостове за постоянен ток

Мостовете за постоянен ток са изградени на основата на нулевия и диференциалния сравнителен метод и представ-ляват най-разпространеното тяхно конкретно практическо приложение.Мостовата схема е четириполюсник, към чиито две клеми се включва източник на напрежение или ток, а към другите 2- чувствителен измервателен уред или нулев индикатор. В зависимост от конфигурацията на измервателната схема се различават два вида мостове:1. четирираменни (единични) и 2. шестраменни(двойни).





Четирираменни мостове.(мост на Уитстон)Клоновете с резисторите R1, R2, R3, R4 се наричат рамена на моста, клонът АВ – захранващ диагонал, а клонът CD- изходен или индикаторен диагонал. От 4-те рамена на мостовата схема едното представлява обект на измерване. В индакаторния диагонал се включват магнитоелектрически галванометри или индикатори с галванометрични или електронни усилватели. За напрежението и тока в индикаторния диагонал се намира Ucd=U*(R2R4-R1R3)/(R1+R2)*(R3+R4), Iи=U*(R2R4-R1R3)/A, където A=Rи*(R1+R2)*(R3+R4)+

R1R2(R3+R4)+R3R4(R1+R2). Ако стойността на измерваното съпротивление се определя чрез големината на Ucd или Iи, мостът се нарича неуравновесен. Ако измерването се осъществява чрез настройване на определено съотношение между параметрите в рамената на моста, при което се анулира

Ucd или Iи, (състояние на равновесие), мостът се нарича уравновесен. При състояние на равновесие режимът на единия диагонал не влияе върху режима на др. Диагонал. При равновесие е изпълнено условието R1R2=R2R4. Ако обект на измерването е първото рамо на моста, то Rx=R1=R2R4/R3. Обикновено мостът се уравновесява чрез регулиране на R2, а отношението на останалите 2 съпротивления образува мащабен множител, който се избира със стойност 10n . Чрез промяна на n се избира

обхватът на моста. Такива мостове се наричат магазинни.





28. Двойни мостове.(мост на Томсон).

Двойните мостове се използват за измерване на съпротивления от 10-8 до 100. В тях обектът, чието съпротивление Rx се измерва, и резисторът за сравнение RN се свързват по четириточкова схема. Двойният мост е неудобен за работа в неуравновесен режим и затова се използва само в уравновесен режим. Условието за равновесие при двойния мост


се намира след преобразуването му в единичен чрез замяна на триъгълника, образуван от резисторите R4, R3 и Rk, с еквивалентна звезда. При Ucd=0 след преработка се намира

RX=(RNR1/R2)+(RKR3/R3+R4+RK)*(R1/R2-R4/R3).

Ако чрез регулиране на R1 и R4 се изпълни допълнително условието R1R3=R2R4 за Rx се получава RX=RN*R1/R2. Двойните мостове се уравновесяват или чрез промяна на RN, или чрез едновременно изменение на R1 и R4, което се прилага при по-точните магазинни мостове. Двойните мостове имат по-малка чувствителност от единичните. Много често фабричните мостове за постоянен ток са комбинирани- единични и двойни.

Автоматичните мостове се изполват за измерване на различни неелектрически величини, преобразувани в съпротивление чрез параметрични преобразуватели.

Автоматизирането на процеса на уравновесяване на моста е аналогично с това на компенсаторите за постоянен ток. Но при мостовите схеми не се поставят изисквания за стабилност на захранващото напрежение. Мостът може да бъде захранван от източник на променливо напрежение, което позволява да се използват за усилватели за променлив ток.

Ако мостът е уравновесен и UCD=0, реверсивният двигател ще бъде в покой. При изменение на измерваното съпротивление Rx в диагонала на моста се появява напрежение, което се усилва от усилвателя У и се подава на реверсивния двигател РД. Двигателят се завърта и чрез редуктора Р задвижва плъзгача на реохорда Rр до уравновесяване на моста. Чрез редуктора се задвижва и регистриращото устройство РУ, което записва измененията на Rx върху диаграмната лента. Автоматичните мостове имат бързодействието от 0,2 до 5s и грешка 0,2-0,5%.


33. Измерване на капацитети и ъгъла на диелектричните загуби. Мост на Соти. Мост на Вин.
Кондензаторите се характеризират с 2 параметъра: капацитет С и тангенс на ъгъла на диелектричните загуби tgδ.

При последователна схема tgδ представлява отношение м/у активната и капацитивната съставка на напрежението


а при паралелната схема – отношение на активната и капацитивната съставки на тока:



Измерване на капацитет на кондензатор с малки загуби:

-мост на Вин,мост на Соти:

rc-утечно съпротивление на кондензатора;

Cx=CN[R3/R2]; rcx=RN[R2/R3];

Мостът ще има най-добра сходимост при регулируеми CN и RN.така се постига разделно отчитане на rcx и Cx. Мостът на Вин е удобен за измерване на сравнително големи капацитети - Cx1nF.



.

35.Измерване на индуктивности. Мост на Максуел-Вин.



Тук измерваната индуктивност се сравнява с индуктивността на образцова бобина или се съпоставя с капацитета на образцов кондензатор. Към втория тип спада моста на Максуел-Вин: Rcx=R1[R3/RN];

Lx=R1.R3.CN; Q=RNCN; -кръгова честота; Q-качествен фактор. Q се съпоставя на съпротивлението. Тук е удобно да се работи в декартова система на представяне на компл. числа. Този мост има лоша сходимост при измерване на бобини с нисък Q-фактор. В тези случаи се използва шестраменна мостова схема-мост на Андерсон.



36.Шестраменни мостове. Обща теория. Мост на Андерсен.

Използва се за измерване на индуктивностите и активните съпротивления на съответните бобини. Първоначално се пропуска постоянно напрежение. Може да се уравновеси само с R2. R5 влияе върху чувствителността. От условието на равновесие се установява активното съпротивление на бобината като при единичен мост. След това се включва променливо напрежение. Уравновесява сее чрез R5(той оказва влияние върху равновесието). Тук шестраменната схема се преобразува в четирираменна като триъгълника от елементите R5,R3,C се заменя с еквивалентна звезда: Rx=R2[R4/R3]; Lx=CR2[R4+R5(1+R4/R3)].


Резонансен метод за измерване на R-L-C на двуполюсник:

e=Em.sin wt; Ip=E/;

w0-резонансна честота; w0=1/LC. Ip е максимално когато wL-1/wC=0. този метод служи за измерване на малки капацитети и индуктивности.

QL=wL/R >>1;QC=1/wCR >>1.

Идеален резистор: Всеки реален резистор има и индуктивност и капацитет:

Аналогично-идеална бобина:

Реална:

Аналогично-идеален кондензатор:

Реален:


34. Мост на Нернст. Високоволтов мост на Шеринг.

За измерване на капацитета на кондензатори с по-големи загуби, дължащи се главно на утечки, се използва мост с паралелна заместваща схема на кондензатора (мост на Нернст).



Неизвестните параметри се определят с изразите



При измерване на малки капацитети съпротивленията в рамената на мостовата схема имат големи стойности, което изисква много прецизно екраниране против паразитни смущения, особено при високи честоти.

При изпитване на изолационни материали и измерване на капацитети и ъгъла на загубите на кабели за високо напрежение се използва мостът на Шеринг.

За него от условията за равновесие се намира



Мостът се уравновесява чрез регулиране на R2 и C3.



Тъй като мостовата схема се захранва с високо напрежение, необходимо е да се осигури безопасна работа. За целта измерваният обект СХ и образцовият кондензатор CN се ограждат със защитна решетка, точката В е заземяна, а към точките С и D се поставят защитни разрядници. Освен това кондензаторът CN имамного малък и като диелектрик в него се използва инертен газ с високо налягане. По този начин регулируемите елементи R2 и C3 се намират под безопасно напрежение


База данных защищена авторским правом ©obuch.info 2016
отнасят до администрацията

    Начална страница