Мосты переменного тока для измерения емкости и угла потерь

Для измерения ёмкости конденсаторов с малыми потерями схема моста показана на схеме. Полные сопротивления плеч в данном случае:

условие равновесия моста имеет вид:

C_x=C_NR₂/R₁; R_x=R_NR₁/R₂.

Угол потерь δ, дополняющий до 90˚ угол фазового сдвига тока относительно напряжения, определяется из выражения:

tgδ=ωC_xR_x=ωC_NR_N.

Работа на этом мосте производиться следующим образом. Установив R_N=0, изменяют отношение сопротивлений плеч R₂/R₁ до тех пор, пока ноль индикатор не укажет наименьший ток. После этого переходят к регулировке сопротивления магазина R_N, добиваясь дальнейшего уменьшения тока в ноль индикаторе. Затем снова изменяют отношение сопротивлений R₂R₁ и т.д. до тех пор, пока не будет найдено положение равновесия.

Для измерения емкости конденсаторов с большими потерями применяют мост с параллельным подключением резисторов R_N и конденсатора C_N, так как введение последовательно в плечо большего сопротивления уменьшает чувствительность схемы.

Комплексные сопротивления плеч моста:

при равновесии имеет место следующее соотношение:

Схема моста для измерения

емкости и и угла потерь с

последовательным включением C_N и R_N

Угол потерь δ для конденсатора C_x,выраженный через tgδ, при параллельном соединении конденсатора и резистора

tgδ = 1/(ωC_xR_x) = 1/(ωC_NR_N)

определение потерь в диэлектриках, условия равновесия

С_x = C_NR₂/R₁; R_x = R₁C₂/C_N.

Тангенс угла потерь

tgδ = ωC_xR_x = ωC₂R₂

52.Мосты перем. тока для измерения индуктивности, добротности катушек (L_x, C_o)

53.Мосты перем. тока для измерения индуктивности, добротности катушек (L_x, L_o)

Одно из плеч моста, образовано испытуемой катушкой с индуктивностью L_x и активным сопротивлением R_x, а другое – образцовой катушкой с индуктивностью L_N и сопротивлением R_N. Резистор R при помощи переключателя может быть включен последовательно с образцовой катушкой или с катушкой с измеряемой индуктивностью в зависимости от соотношения R_x и R_N. Если для получения равновесия включить резистор R последовательно с катушкой L_x, то условия равновесия будут

L_x = L_NR₁/R₂; R_x = R_NR₁/R₂ – R.

Если же для получения равновесия включить резистор R последовательно с катушкой L_N, то условия равновесия моста принимают вид

L_x = L_NR₁/R₂; R_x = (R_N+R)R₁/R₂.

Для измерения индуктивности L_x можно использовать так же и образцовый конденсатор C (в этом случае условия равновесия имеют вид)

L_x = CR₁R₂ ; Rx=R₁R₂/R

По полученным значениям R_x,L_x или R,C можно определить добротность катушки

Q = ωL_x/R_x = ωCR.

Процесс уравновешивания становится затруднительным если Q = 1, а при Q<0,5 приведение моста в состояние равновесия практически невыполнимо. Хорошую сходимость при измерениях малых значений коэффициента добротности имеют шестиплечие мосты.

Для нахождения условия равновесия моста заменим схему соединения треугольником вгд эквивалентной схемой соединения звездой. Эта замена преобразует шестиплечий мост в четырехплечий.

Из общего условия равновесия моста получаем

схема шестиплечего моста для

измерения индуктивности

и добротности

53. Мосты перем. тока для измерения индуктивности, добротности катушек (L_x, L_o)

Для измерения индуктивности с помощью известной индуктивности используется такой мост:

Етой схеме соответствует такое условие равновесия:

если r_x > r₀, то

П→ П₁ (r включено в плечо АВ)

тогда:

,

если r_x < r₀, то

П→П₂ (r включено в плечо BC)

ттогда

.

Добротность -