Размещено на http://www.allbest.ru/

Лабораторная работа № 6

Мосты переменного тока

1. Основные сведения

Условием равновесия мостовой схемы является равенство произведений сопротивлений противоположных плеч. Для схемы рис. 1 это условие выражается уравнением

, (1)

из которого следуют формулы для определения неизвестных параметров конденсатора

. (2)

Аналогичные выражения можно записать и для схемы, предназначенной для измерения сопротивления и индуктивности катушки (рис. 2)

. (3)

Рис. 1 Схема моста для измерения

Рис. 2 Схема моста для измерения индуктивности

Равновесие моста в процессе измерения добиваются путем измерения сопротивлений и . Режим равновесия наступает при нулевом показании нуль-индикатора (НИ).

Для измерений в лабораторных условиях параметров различных элементов выпускаются универсальные мосты. Обычно универсальный мост содержит набор образцовых резисторов и конденсаторов, из которых с помощью переключателя выбора типа измеряемого объекта составляются схемы рис. 1 или 2.

Значения сопротивления R3 и образцовой ёмкости C0 определяются диапазоном измерения и выбираются обычно переключателем «МНОЖИТЕЛЬ». Более точное уравновешивание моста осуществляется переменными сопротивлениями R2 и R0, рукоятки которых выведены на панель моста и отмечены надписями «ОТСЧЁТ» и «ФАЗА» соответственно.

При таком методе уравновешивания активное сопротивление измеряемого объекта зависит от двух измеряемых резисторов R2 и R0 (2), (3), что не позволяет получить значение RX непосредственным отсчётом. Вместо RX в универсальных мостах измеряются тангенс угла потерь конденсатора

(4)

и добротность катушки

. (5)

Если в формулу (4) подставим выражение (2), получим

откуда видно, что R0 можно проградуировать в единицах tgд.

Аналогичное выражение можно получить и для добротности катушки.

Нуль-индикатор моста переменного тока должен обладать высокой чувствительностью и большим входным сопротивлением. В универсальных мостах нуль-индикатором служит электронный усилитель с прибором выпрямительной системы на выходе. В качестве нуль-индикатора можно применять электронный осциллограф.

Питание мостов переменного тока обычно осуществляется напряжением частотой 100,1000 Гц и выше.

2. Работа с универсальным мостом

1. Включить прибор в сеть 220 В и дать ему прогреться в течение 5 минут.

2. Подключить измеряемый объект к клеммам C-L-R.

3. Переключатель C , L, ~ R, =R установить в положение, соответствующее измеряемой величине, переключатель «ЧАСТОТА» Hz - в положение 1000. Ручку Q, tgдпоставить в положение Q при измерении индуктивности и в положение tgд при измерении емкости.

4. Ручкой «ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ИНДИКАТОРА» установить стрелку индикатора во второй половине шкалы.

5. Переключателем «МНОЖИТЕЛЬ» добиваются минимального показания прибора.

6. Ручками «ОТСЧЁТ» и «ФАЗА» добиваются равновесия моста.

7. По шкалам прибора произвести отсчёт измеряемых величин CX и tgд или LX и Q.

3. Применение электронного осциллографа в качестве нуль-индикатора

1. Включить осциллограф и дождаться появления на экране устойчивого светового изображения (точки или прямой линии).

2. Ручку «УСИЛЕНИЕ Х» поставить в крайнее левое положение.

3. Подключить вход «Y» осциллографа к диагонали мостовой схемы. При этом на экране появится вертикальная линия.

4. Ручкой «УСИЛЕНИЕ Y» добиться, чтобы изображение заняло большую часть экрана.

5. В процессе уравновешивания моста высота изображения уменьшается. Момент равновесия определяется по минимальной длине вертикального отрезка. Ручку «УСИЛЕНИЕ Y» в процессе измерения постепенно переводить в положение минимальной чувствительности (крайнее правое положение).

4. Задание

мост осциллограф конденсатор напряжение

1. Измерить параметры предложенных конденсаторов и катушек индуктивности универсальным мостом.

2. Измерить параметры предложенных конденсаторов и катушек с помощью мостовых схем. Схему собрать из магазинов сопротивлений и магазина емкости. В качестве нуль-индикатора использовать осциллограф. Напряжение для питания моста частотой 1000 Гц подавать с измерительного генератора.

Результаты измерений и вычислений занести в табл. 1 и 2.

Таблица 1 Результаты измерения параметров катушек

Таблица 2 Результаты измерения параметров конденсаторов

Размещено на Allbest.ru