Измерительные преобразователи и электроды. Старченко И.Б - 19 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТТИ ЮФУ | Таганрог

Составители: 

Рубрика: 

2.2.4. Измерение электрического сопротивления, емкости,
индуктивности с помощью ПK [7]
Существует два вида электрического сопротивления: активное и
реактивное. Активное сопротивление (R) – не зависит от рода тока.
Реактивное сопротивление – это сопротивление катушек индуктивности
(дросселей) и конденсаторов. Величина реактивного сопротивления зависит
от частоты тока. Так на постоянном токе реактивное сопротивление
конденсатора устремляется к бесконечности, а дросселя, наоборот – к нулю
(без учета активной составляющей
сопротивления провода).
С изменением частоты тока электрическое сопротивление
конденсатора изменяется, по закону:
X
c
=1/2πfC, где X
c
– сопротивление, Ом;
f – частота, Гц; С – емкость, Ф.
Электрическое сопротивление конденсатора переменному току можно
измерить. Зная сопротивление и частоту тока, легко по формуле вычислить
емкость. Кроме того, если в электрической цепи стоит конденсатор,
происходит сдвиг фаз напряжения и тока. Причем ток опережает напряжение
на величину 90°.
Реактивное сопротивление катушки индуктивности с увеличением
частоты возрастает:
X
L
=2πfL, где X
L
– сопротивление катушки, Ом; f –
частота, Гц; L – индуктивность, Гн.
Индуктивность дросселя легко вычисляется по известному
сопротивлению и заданной частоте тока. При этом фазы напряжения и тока
на катушке индуктивности сдвигаются относительно друг друга, и теперь ток
отстает от напряжения на 90°.
Для измерения реактивного сопротивления емкости и индуктивности
потребуется, прежде всего, переменный ток
синусоидальной формы. С
задачей программного генератора может справиться звуковая плата
компьютера. Другая проблема – определение величины электрического
сопротивления измеряемого элемента. Эту задачу можно решить
программным путем, с помощью той же звуковой платы, не прибегая к
специальным аналого-цифровым преобразователям.
В качестве измерительного преобразователя используется обычная
звуковая карта. Генерируемый сигнал переменного тока с
выхода Line-Out
поступает на линейный вход Line-In. По одной цепи сигнал с Line-Out идет
напрямую, без всякого сопротивления на левый линейный вход звуковой
карты – это эталонный сигнал. По другой цепи тот же выходной сигнал
поступает на правый линейный вход, но уже через измеряемый элемент
(рис. 14). Так же вводится дополнительный резистор (R serial), который
устанавливается снаружи
корпуса системного блока и соединяется одним
концом на корпус. Понятно, что уровень сигнала с правого входа Line-In,
прошедшего через сопротивление, будет меньше, чем с левого. Программа
измеряет соотношение уровней сигналов с левого и правого входов, и по
нему вычисляется активное сопротивление для обычного резистора. Для
реактивной нагрузки емкости и индуктивности алгоритм
несколько
усложняется, используется две частоты, кроме ослабления сигнала так же
19

Страницы