МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
Українська інженерно-педагогічна АКДЕМІЯ
Кафедра Теоретичною та загальної електротехніки
Основи метрології та електричних вимірювань
Модуль 3
Похибки непрямого вимірювального моста
Харків 2004
Завдання
Виконати розрахунок вимірювального моста, вихідні для якого наведені в таблиці.
1. Скласти схему одинарного моста; з умови рівноваги моста вивести формули для розрахунку параметрів елемента Z 1, включеного в першу плече моста; визначити ці параметри.
2. Знайти вхідний опір моста щодо затискачів джерела і визначити струм, який споживається схемою від джерела при рівновазі моста.
. Знайти опору покажчика рівноваги, виходячи з умови забезпечення максимальної чутливості по потужності.
. Побудувати залежність I Г=f (R 1) для моста постійного струму. Дані для розрахунку взяти з попередніх пунктів, вважаючи що R i=Z i, R Г=Z Г,? R 1=10% від R 1 .Определіь по 6 точок в одну й іншу сторону від стану рівноваги. Результати розрахунків ввести в таблицю.
ВаріантZ 1 Z 2 Z 3 Z 4 U П, В? П, Гц11R, LR=340R=110R=10 C=0,1571000
1. Схема вимірювального моста
похибка міст непряме вимірювання
(R1 + ј *? * L1) * (R +)=R2 * R3; 1 * R4 + + R * ј *? * L1 +=R2 * R3; 1 * R4=R2 * R3; 1=== +3740 Ом
j ** L + 1=-=Гн
Висновок. Для вимірювання параметрів ємності (послідовне з'єднання опору ємністю є його схемою заміщення) за допомогою одинарного моста, її поміщають в першому плече моста. Урівноважування проводиться за допомогою змінних резистора й індуктивності, які можна помістити або в друге або в третю плече моста.
2. Схема моста в урівноваженому стані
=R1 + j *? * L1=3 740 + j * 628 * 6,125=2450 + j * 3846,5=4560 * ej * 58? Ом
=R2=980 Ом
=R3 + j *? * L=200 + j * 628 * 0,5=200 + j * 314=372 * ej * 58? Ом
=R=80 Ом
Вхідний опір моста з боку затискачів діагоналі харчування.
вх.п===
===389 * e j * 49? Ом
Струм, споживаний від джерела при рівновазі моста.
===0,02 * e-j * 49? А
Активна потужність, споживана мостом.
=U * I * cos? =8 * 0,02 * cos (- 49)=0,1 Вт
Висновок. Споживана активна потужність незначна, що швидше за все не призведе до додаткових температурним погрішностей марнотратника в даному режимі моста.
3. Еквівалентна схема вхідного опору моста з боку затискачів вимірювальній діагоналі
вх.п===
== 868 * + 71 *=939 * Ом=4 560 * cos (58?)=2 416=4 560 * sin (58?)=3 867
+ j * 3867 + 980=3396 + j * 3867=5147 *=372 * cos (58?)=197=372 * sin (58?)=315
+ j * 315 + 80=419 *
і=вх.п=939 * Ом
Висновок. Для забезпечення максимальної чутливості по потужності опір покажчика рівноваги повинно бутті рівним вхідному опору моста з боку затискачів вимірювальній діагоналі, т. К. В цьому випадку цей міст працює в режимі узгодженої навантаження і потужність, що виділяється в навантаженні, є максимальною.
4. Визначення кроку вимірювання опору
? R1=10% від R1=* 2 450;
? R1=245 Омі==
=
==
;
R, Ом12251470196022053062,52450269529403185343036753920I і, мА - 1,9-1,2-0,8-0,4-0,200,20,30,50,60,70,74
Висновок. Не дивлячись на те, що всі елементи входять до складу моста лінійні, вихідна характеристика не лінійна. Це треба враховувати при проектуванні вимірювальних мостових схем.
