Измерения в цепях переменного тока мостовыми методами. Козлов В.И - 7 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

условие баланса (2) можно записать в виде
Z
3
– Z
4
=0, или Z
3
= Z
4
,
т.е.
4
4
2
3
2
3
2
2
33
2
3
2
3
2
3
1
11
C
ir
rC
rC
i
rC
r
ωω
ω
ω
−=
+
−
+
;
и отдельно для действительной и мнимой частей этого соотношения:
.
1
1
,
1
4
2
3
2
3
2
2
33
4
2
3
2
3
2
3
CrC
rC
r
rC
r
ωω
ω
ω
=
+
=
+
(7)
Из формул (7) можно получить конкретные выражения для расчета неизвестных C
x
=
C
3
и r
x
= r
3
.
,
1
2
4
2
4
2
4
43
2
4
2
4
2
4
3
rC
r
rrr
rC
C
CC
x
x
ω
ω
+==
+
==
(8)
Поставить декады на магазине емкостей в среднее положение, а на магазине
сопротивлений — несколько десятков Ом.
Частоту генератора f = /2ω π взять в пределах 200–500 Гц. На генераторе использовать
симметричный выход, так как в данной мостовой схеме нет фиксированной точки с
нулевым потенциалом. Включить генератор, дать ему прогреться.
Осциллограф включить тогда, когда закончится подготовка к измерениям.
Осциллограф может работать в режиме развертки или без нее. Подать напряжение с
генератора на схему. Балансировка моста заключается в последовательном приближении к
ситуации, когда сигнал на осциллографе станет минимальным.
Выполнение эксперимента. Поочередно подбирая значения C
4
и r
4
(начиная с декад
магазинов, соответствующих бóльшим изменениям этих величин), добиваться уменьшения
величины сигнала разбаланса моста, наблюдаемого на экране осциллографа. По мере его
уменьшения увеличивать чувствительность осциллографа. Получить на экране
минимальный сигнал при максимальной чувствительности осциллографа.
Записать в тетрадь значения f, C
4
и r
4
, соответствующие балансу моста. Повторить
измерения для другой частоты f.
Обработка результатов эксперимента. Используя полученные значения f, C
4
и r
4
для
обеих частот, вычислить величину емкости C
x
и активного сопротивления r
x
неизвестного
конденсатора с утечкой по формулам (8).
8
                                              8

условие баланса (2) можно записать в виде
                                   Z3 – Z4=0, или Z3 = Z4,
                                r3            ω C3 r32               1
                      т.е.                − i             = r  − i      ;
                           1 + ω 2 C32 r32 1 + ω 2C32 r32          ω C4
                                                             4




и отдельно для действительной и мнимой частей этого соотношения:
                                      r3
                                                 = r4 ,
                                 1 + ω 2 C32 r32
                                                                                    (7)
                                    ω C3 r32         1
                                                 =      .
                                 1 + ω C3 r3 ω C4
                                       2   2 2




    Из формул (7) можно получить конкретные выражения для расчета неизвестных Cx =
C3 и rx = r3
                                                       C4
                                     C x = C3 =                  ,
                                                  1 + ω 2C42 r42
                                                                                    (8)
                                                     r
                                     rx = r3 = r4 + 2 4 2 2 .
                                                   ω C4 r4
    Поставить декады на магазине емкостей в среднее положение, а на магазине
сопротивлений — несколько десятков Ом.
    Частоту генератора f = ω/2π взять в пределах 200–500 Гц. На генераторе использовать
симметричный выход, так как в данной мостовой схеме нет фиксированной точки с
нулевым потенциалом. Включить генератор, дать ему прогреться.
    Осциллограф включить тогда, когда закончится подготовка к измерениям.
Осциллограф может работать в режиме развертки или без нее. Подать напряжение с
генератора на схему. Балансировка моста заключается в последовательном приближении к
ситуации, когда сигнал на осциллографе станет минимальным.

   Выполнение эксперимента. Поочередно подбирая значения C4 и r4 (начиная с декад
магазинов, соответствующих бóльшим изменениям этих величин), добиваться уменьшения
величины сигнала разбаланса моста, наблюдаемого на экране осциллографа. По мере его
уменьшения увеличивать чувствительность осциллографа. Получить на экране
минимальный сигнал при максимальной чувствительности осциллографа.
   Записать в тетрадь значения f, C4 и r4, соответствующие балансу моста. Повторить
измерения для другой частоты f.

   Обработка результатов эксперимента. Используя полученные значения f, C4 и r4 для
обеих частот, вычислить величину емкости Cx и активного сопротивления rx неизвестного
конденсатора с утечкой по формулам (8).

Страницы