Вопрос №19 Измерение сопротивлений мостовыми схемами постоянного тока.

Измерить параметры резистора можно мостовым методом. Мостовые схемы обладают высокой чувствительностью, большой точностью, широким диапазоном измеряемых значений параметров элементов. Существует несколько разновидностей мостовых схем: четырехплечие, уравновешенные, неуравновешенные и процентные. Сопротивления, которые содержит мост, называются плечами моста. Существуют мосты для измерения на постоянном и переменном токах.

Рассмотрим простейшую четырехплечую уравновешенную схему измерительного моста для нахождения неизвестного сопротивления на постоянном токе. Схема ниже:

В одно плечо моста к точкам b и d присоединяется резистор с неизвестным сопротивлением Rx. В трех остальных плечах моста находятся резисторы, сопротивления которых известны и могут регулироваться. При достижения равновесия моста потенциалы точек b & с одинаковы, т.е. R1 "II = R2*I2; Rx*Il = R3*12. Разделив почленно первое равенство на второе, найдем значение измеряемого сопротивления: Rx - Rl *R3/R2 (напряжение в ветвях ilba и dca палюбахе одинаковое, но чтобы гальванометр показал 0 надо мост уравновесить, следовательно кроме напряжения надо создать в ветвях еще что-то одинаковое - одинаковые токи; из равенстваRI41 R2*I2; Кх*И 1(3*12 видно, что при одинаковых токах сопротивлении в разных ветвях попарно должны быть также одинаковы; значит чтобы уравновесить мост надо выполнить это условие)

Вопрос №20 Осциллографические методы измерения угла сдвига фаз.

Для измерения угла сдвига фаз с помощью осциллографа применяется несколько методов. Рассмотрим методы линейной развертки.

эллипса, круговой развертки и компенсационный метод.

Метод линейной развертки. Данный метод реализуют при наблюдении на экране осциллографа одновременно двух сигналов. На каналы осциллографа подаются два сигнала, а потом измеряются интервалы времени At и Т (см.рисунок). Это можно осуществить в двухканальном (двухлучевом) осциллографе. В одноканальном осциллографе можно использовать быстродействующий электронный коммугатор (ключ), который последовательно переключается с одного сигнала на другой. Измерив временные отрезки Д! и Т вычисляют фазовый сдвиг в радианах по сл.формуле: Д(р = 360"At\T. При данном методе погрешность измерения составляет 5...7°.

Метод эллипса (синусоидальной развертки). Данный метод можно реализовать с помощью однолучевого универсального осциллографа при подаче одного сигнала на вход Y, а второго на вход X отклонения луча. Электронный луч вычертит на экране осциллографа эллипс (см.рис.). Перед началом измерения необходимо отрегулировать амплитуды отклонений напряжений по входам X & Y. Этого легко добиться регулируя коэффициенты усиления каналов. Если а = Ь, то фазовый сдвиг вычисляют но следующей формуле: Д(р - 2arctg(A\B). Погрешность измерения фазового сдвига методом эллипса составляет 2...5". Зависит от точности измерения длин отрезков, фокусировки луча и т.д.

Метод круговой развертки. На

входы X & Y подают сигнал ul, задержанный на 90град, с помощью фазовращателя ФВ(рис а.). При одинаковом отклонении луча по горизонтали и вертикали на экрагге будет наблюдаться осциллограмма, имеющая вид окружности (рис б). Анализируемые напряжения ul & u2 поступаю! на входы формирователей, преобразующих синусоидальные колебания в последовательность коротких однополярных импульсов, которые потом объединяются с помощью логической схемы(рис в.). Объединенный сигнал подают на вход Z управления яркостью луча. В результате на окружности появляются отметки повышения яркости, угол между которыми можно измерить прозрачным транспортиром.

Компенсационный метод. Сущность компенсационного метода заключается в сравнении измеряемого фазового сдвига с известным фазовым сдвигом, создаваемым мерой - образцовым фазовращателем В качестве индикатора равенства фаз используют осциллограф с отключенным генератором развертки. Сигнал ul подают на вход Y через измерительный фазовращатель, а сигнал и2 непосредственно на вход X. Необходимо с помощью фазовращателя установить равенство фаз сигнала, выходящего из фазовращателя и сигнала и2. Этого можно достичь, наблюдая за осциллографом: при достижении равенства фаз на нем образуется прямая линия При этом шкала фазовращателя покажет сдвиг фаз между u I & и2.