Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Специальные измерения в устройствах связи, автоматики и телемеханики

..pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
17.47 Mб
Скачать

зоваи и ем «земли» в

кач еств е об ратн ого

провода, соп роти влен и е

рабочего за зе м л е н и я

д о л ж н о бы ть о т 0,5 ом

(при коли честве соедини ­

тел ьн ы х л и н и й более 1 000) до 25 ом (при коли честве соединительны х л и н и й до 25).

В ел и ч и н ы соп р о ти влен и я зазем л ен и й д л я м олниеотводов, у ста ­ н авл и ваем ы х н а о п о р ах воздуш н ы х ли н и й с в я зи , автом ати к и и тел е ­

м ех ан и ки ,

в зави си м ости

от уд ельн о го со п р оти влен и я

гр у н та

и

к о л и ч ества

проводов, на ли н и и не д ол ж н ы

п ревы ш ать

зн ачен и й ,

у к а за н н ы х в та б л . 5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

5

 

 

 

Сопротивление заземления в ом при

Удельное сопротивление грунта в ом»м

числе проводов линии

 

 

 

 

 

 

 

 

2-10

11—20

21 и более

100—200

 

 

45

60

70

 

201—400

 

 

65

85

100

 

401—500

 

 

90

120

140

 

501 и более

 

 

110

150

175

 

С оп р о ти вл ен и е рабочи х

зазем л ен и й д л я

независим о

дей ствую ­

щ их устр о й ств автом ати к и

и тел ем ехан и ки ,

д л я разли чн ы х си гн а ­

л и зац и о н н ы х у стан о во к , а т а к ж е л иней ны х зазем лен и й силовы х опор

не д о л ж н о п ревы ш ать 10 ом . Т ак о е ж е требование

п ред ъ явл яется и

к защ и тн ы м зазем л ен и ям д л я у строй ств автом атики и

телем еханики .

С оп р о ти вл ен и е защ и тн о го за зем л ен и я, к котором у при соединя­

ю тся к а р к а с ы

щ и тов, стан и н ы р азл и чн ы х у стан овок и о б о руд ован и я,

к о ж у х и

тр ан сф о р м ато ров и

вы п рям ителей и д р у ги е

подобные об ъ ­

екты , д о л ж н о

бы ть не более

10 ом при мощ ности зазем ляем ого

обо­

р у д о в ан и я до

100 ква; если ж е м ощ ность п ревы ш ает

100 ква,

соп ро ­

ти в л ен и е защ и тн о го зазем л ен и я

не д ол ж н о быть

более 4

ом .

 

 

 

ВОПРОСЫ

д л я

ПОВТОРЕНИЯ

 

 

 

 

1. Из

каких сопротивлений

состоит сопротивление

заземления

и от

чего оно

зависит?

 

 

 

 

 

 

2.В чем заключаются особенности измерения сопротивления заземле­

ний?

3.Какими методами измеряют сопротивление заземлений и в чем зак­ лючаются эти методы?

4.Как устроен измеритель заземлений типа МС-08; как и какие изме­ рения можно производить этим прибором?

5. Для каких измерений используют измеритель заземлений типа ИЗ; каков принцип его действия и как производят измерения при помощи этого прибора?

6. Каким ГОСТом установлены нормы сопротивлений заземлений и каковы основные величины сопротивления рабочего, защитного и измери тельного заземлений?

ГЛАВА VU

 

 

 

 

 

М О С ТЫ П Е Р Е М Е Н Н О Г О Т О К А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§ 40. Т ео р и я м о ст а п ер ем ен н о го т о к а

 

 

 

 

В

состав м оста п ер ем ен н ого т о к а

(ри с.

60)

в общ ем

с л у ч а е м о гу т

вхо д и ть

ком п л ексн ы е со п р о ти в л е н и я

Z i,

ï z ,

È s

и Z 4. В

о д н у

из д и а ­

го н алей

м оста

п од кл ю ч аю т и сточн и к

п ерем ен н о го

н а п р я ж е н и я

Г ,

в кач еств е кото р о го

и сп о л ьзу ю т и зм ер и тел ьн ы й

л ам п о в ы й

ге н е р ат о р

с соответствую щ и м

д и ап азо н о м

ч асто т

 

или

э л ек тр о м агн и т н ы й

зум м ер .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В д р у гу ю

д и а го н а л ь

м оста

вк л ю ч аю т

н у л ево й

и н д и к а то р

Я,

по п о к а за н и я м

к о то р о го

о п р е д ел я ю т р авн о в еси е

м остовой

схем ы .

 

 

 

 

 

 

 

 

И н д и к а т о р о м м о ж е т с л у ж и т ь у с и ­

 

 

 

 

 

 

 

 

л и те л ь

с га л ьв а н о м етр о м ,

в к л ю ч е н ­

 

 

 

 

 

 

 

 

ным

на

 

вы ходе, у к а з а т е л ь

у р о в н я

 

 

 

 

 

 

 

 

или

 

в

п ростей ш ем с л у ч а е те л еф о н .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П ри

 

р авн о в еси и

м оста

(к н о п ­

 

 

 

 

 

 

 

 

к а

К

за м к н у т а )

п о тен ц и ал ы

то ч ек

 

 

 

 

 

 

 

 

в и

г

р авн ы

м еж д у

соб ой .

И н д и ­

 

 

 

 

 

 

 

 

к а т о р п о к а ж е т 0. З н а ч и т , п ад е ­

 

 

 

 

 

 

 

 

н ия н а п р я ж е н и й на у ч а с т к а х а-в

 

 

 

 

 

 

 

 

и а -г

равн ы

 

д р у г д р у г у ,

т а к ж е

 

 

 

 

 

 

 

 

равн ы

и

н а п р я ж е н и я н а

у ч а с т ­

 

 

 

 

 

 

 

 

к а х в-б и г -б . Э ти р а в е н с т в а м о ж ­

 

 

 

 

 

 

 

 

но

н а п и с ать

в

к о м п л ек сн о й ф о р ­

 

 

 

 

 

 

 

 

ме,

вы р ази в

п ад ен и я

н а п р я ж е н и й

через

с о о тв етству ю щ и е

п р о и зв ед ен и я

 

то к о в

и с о п р о ти в л е н и й :

 

 

 

 

 

i 1 'z 1 = i‘ i z 4 и / i Z ï — ï ^ Z y

 

 

 

 

 

 

П одели в

п ервое

у р авн ен и е

на

 

в то р о е

 

и

у ч и т ы в а я ,

ч то

при

р авен ств е

п о тен ц и ал о в то ч ек

в и г

 

с у щ е ст в у ю т

р а в е н с т в а

т о к о в

»

.

и

-

 

 

 

 

р авен ств о

 

2 i

=

Zma

 

 

.

 

.

 

l x — h

/ 8 -■ / 4, п о л у ч аю т

или Z t Z 3 =

Z 2Z 4,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z'i

 

Z3

 

 

 

 

 

 

Т а к

к а к

эти с о п р о ти в л е н и я

ко м п л ек сн ы е,

т .

е .

 

 

 

 

 

 

Z x =

Z x в ^ 1J Z2 =

Z2 еЬ» [ Z3 = Zg с^гг \ Z 4 =

Z4

 

,

 

 

то н а п и с ан н о е р ан ее р а в е н с тв о м о ж е т бы ть п р е д с т а в л е н о в с л е ­

д ую щ ем

виде:

 

 

 

 

 

Zx Zg =

Z2 Z 4 и

<Pi + Ф з= ф2 + ф4.

 

Э то зн а ч и т , что

п р и

р а в н о в ес и и м оста п ер ем ен н о го

т о к а п р о и з ­

ведения

м одулей

с о п р о ти в л ен и й

п р о ти в о п о л о ж н ы х

п л еч р авн ы

м еж ду собой, а т а к ж е р авн ы сум м ы ф азо в ы х у гл о в э т и х

со п р о ти в л е -

102

н и й . С л ед овател ьн о, д л я у р авн о в еш и в ан и я моста необходим о п р о и з ­

водить р е гу л и р о в к у

не м енее д в у х р азл и ч н ы х п ар ам етр ов

схем ы .

О бы чно в м остах

перем енного

то к а

д ва плеча со сто ят из

а к т и в ­

ны х соп роти влен и й

(балан сн ы е

плечи

м цста), а д ва

д р у ги х

плеча

п р ед став л яю т собой

ко м п лексн ы е со п роти влен и я, из

которы х одно

н еи звестн ое Zx, а д р у го е и звестн ое Z 0. Е сл и со п ро ти влен и я вклю че­

ны по схем е, п ри веденной

на ри с. 61, а , то равн о в еси е м оста оп реде­

л я е т с я равен ство м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

„ „ „

Яг

=

e f ( г ,— ?0).

 

 

Яг

Zo

или

Яг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П ссл ед н ее

р авен ств о

возм ож но

т о л ь к о при у сл ови и , что

— Фо ~ 0- Э то

о зн ач ает,

что

оба

со п р оти влен и я долж ны

бы ть

а)

 

 

 

 

б)

 

 

одного х а р а к т е р а (ем костны е или и ндуктивны е). В этом случае н еи звестн ое со п р о ти в л ен и е о п р ед ел яю т по ф орм уле

т . е.

к а к

п рои звед ен и е

отнош ен и я б алан сн ы х

плеч

на

с о п р о ти в ­

л ен и е Z 0

о б р азц о во го п л еч а .

Т ак и е

мосты

назы ваю т

м о с т а м и

с о т н о ш е н и е м б а л а н с н ы х п л е ч .

 

 

 

 

 

 

 

С л ед о вател ьн о , м ост перем енного то к а

с отнош ением

б алан сн ы х

плеч

м ож но

у р авн о в еш и в ать

то л ьк о

соп ротивлением

такого

ж е

х а р а к т е р а ,

к ак о й

им еет

и зм еряем ое

соп роти влен и е.

 

 

 

П р и

вклю чен и и

соп роти влен и й

по

схеме,

 

п риведенной

на

рис.

61,

б,

д л я

уравн овеш ен н ого моста

сп р авед ли во

равен ство

 

 

 

Я% Яг

— Z>x Zo

или

Я{ Яг = Zx Z 0 е] (?*+?о).

 

 

П о сл ед н ее

р ав ен ств о

во зм ож н о

то л ь к о

при

у сл о ви и ,

что

Фиг +

Фо — О-

Б этом

сл у ч ае со п р о ти в л ен и я

Zx

и Z 0

д олж н ы бы ть

р азл и ч н ы

по

х а р а к т е р у :

одно

из них

ем к остн о е,

а

другое и н д у к ­

ти вн о е . Н е и зв ес т н о е

со п р о ти вл ен и е

при этом

о п р ед ел яю т

к а к

п р о и звед ен и е

б ал ан сн ы х

плеч, у м н ож ен н ое

на

п ро во д и м о сть

об­

р азц о в о го

 

п л еча

по

ф о р м у л е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЮЗ

 

 

 

о

 

 

 

Т а к и е м осты н азы ваю т м о с т а м и с

п р о

и з в е д е н

и е м

б а ­

л а н с н ы х п л е ч .

 

 

 

 

 

 

М ост перем енного

т о к а с

п р о и звед ен и ем

б а л а н с н ы х

п л еч

у р а в ­

н овеш и ваю т со п р оти влен и ем

п р о ти в о п о л о ж н о го х а р а к т е р а по

с р а в ­

нению с и зм еряем ы м

со п р о ти в л ен и ем ,

т . е. и зм ер яем у ю

и н д у к т и в ­

ность у р ав н о в еш и в аю т

о б р а зц о в о й

ем к остью .

 

 

§ 41 . И зм ер ен и е

ем к о стей

и и н д у к т и в н о с т е й м о сто м

 

 

п е р ем ен н о го т о к а

 

 

 

Е м к о с т и

о б ы ч н о

и з м е р я ю т

м о с т о м

п е р е ­

м е н н о г о т о к а с о т н о ш е н и е м б а л а н с н ы х

п л е ч

(рис. 62, а ). П л еч и отн ош ен и й

с о с та в л я ю т и з

а к ти в н ы х

с о п р о т и в л е ­

ний R \ и Я г . В

плечо с р а в н е н и я вк л ю ч аю т о б р азц о в о е

с о п р о т и в л е ­

 

 

Рис. 62

 

 

 

ние R 0 и о б р азц о ву ю

ем к ость С 0 (м агази н

со п р о ти в л ен и й и

м ага зи н

ем костей). М ост у р а в н о в еш и в а ю т

п у тем

п о д б о р а

вел и ч и н

о б р а зц о ­

вого со п р о ти в л ен и я

Я 0 и о б р а зц о в о й ем к о сти С 0.

Р а в н о в е с и е о п р е ­

д еляю т

по н ул ево м у

и н д и к ато р у

И .

 

 

 

Д л я

у р авн о в еш ен н о го м о ста

м о ж н о

н а п и с а т ь

 

 

Р а с к р ы в а я

ск о б к и и п р и р а в н и в а я о тд е л ь н о д е й с т в и т е л ь н ы е и

мнимы е с о с та

в л я ю щ и е п о сл ед н его у р а в н е н и я , п о л у ч а ю т

Е сл и

о тн ош ен и е

п л еч

в ы б р а т ь

р авн ы м 1, т .

е .

R i

=

R2, то

Я х — Я 0

и

Сх = С 0.

В это м

с л у ч а е , у р а в н о в е с и в

м ост,

в е л и ч и н у

изм еряем ой

ем ко сти

о п р е д е л я ю т

по

п о к а з а н и ю

м а г а з и н а

е м к о ­

стей,

вк лю чен н о го в

о б р а зц о в о е

п л еч о , а

в ел и ч и н у

с о п р о т и в л е ­

ния

п о терь — по м а га зи н у

с о п р о ти в л е н и й

о б р а з ц о в о г о

п л е ч а .

Т а н г е н с

у г л а

д и эл е к т р и ч е с к и х

п отерь

и зм еряем ого

к о н д е н с а ­

то р а о п р е д ел я ю т

к а к

отн ош ен и е

акти вн о й

со ставл яю щ ей

его

с о ­

п р о ти в л ен и я

к р е а к ти в н о й

со ставл яю щ ей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tg

 

 

 

 

 

 

=

R x <*СХ.

 

 

 

 

 

 

П о д став и в в

 

это вы р аж ен и е

зн ач ен и я вел и ч и н из преды дущ их

р а в е н с тв , п ол у чаю т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tg Ъх =

Ro <*С0.

 

 

 

 

 

 

 

 

Р ассм о тр ен н у ю

схем у изм ерен и я

и сп ользую т

при

 

изм ерении

ем кости

и

у гл а

д и эл ектр и ч ески х

потерь

конденсаторов

с м алы м и

п отерям и .

В

с л у ч а е необходим ости

и зм ерен и я ем кости

и

у гл а

по­

тер ь ко н д ен сато р о в

с

больш им и

потерям и

(больш ой

емкости)

м а­

гази н со п р о ти в л ен и й R 0 о б р азц о вого плеча подклю чаю т п ар ал л ел ьн о

о б р азц о во й

ем кости

С 0 и

в

н ач ал е

изм ерений устан авл и ваю т

во з­

м ож но

бол ьш у ю

 

вели чи н у

соп роти влен и я R 0. Д ал ьн ей ш ей

р егу л и ­

ровкой

С 0 и

R 0 д обиваю тся

м иним ального

п о казан и я

и н дикатора

р авн о в еси я

И .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

З н а ч е н и я

С х

и

R x

вы ч и сл яю т

та к

ж е,

 

к а к

и

в

преды дущ ем

с л у ч а е ,

а т а н ге н с

у г л а п о тер ь

о п р ед ел яю т

по ф орм уле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t g 5 ' =

 

 

 

 

=

Л „ш С„

'

 

 

 

 

 

 

Д л я

и зм ер ен и я вели чи н

и н д у к т и в н о с т и

и

в з а и м н о й

и н д у к т и в н о с т и

ч ащ е

всего

п рим ен яю т

м о с т

 

п е р е ­

м е н н о г о

т о к а

с п р о и з в е д е н и е м

б а л а н с н ы х

п л е ч

(рис.

62,

б).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П л еч и

п р о и зв ед ен и я со ставл я ю т из д ву х

 

активны х

соп ротивле­

ний R i

и R z . В

о б р азц о в о е

плечо

вклю чаю т п ар ал л ел ьн о

соединен ­

ны е о б р азц о в о е

со п р о ти в л ен и е

R 0 и о б разц овую

ем кость

С0 (м ага­

зи н со п р о ти в л ен и й

и м агази н ем костей). М ост

уравн овеш и ваю т при

за д ан н ы х зн а ч е н и я х R i и R2 путем р егу л и р о в к и величины со п роти в ­

л е н и я

R 0 и -ем кости

С 0. П р и равн овеси и

м оста

су щ ествует

р авен ­

ство

п рои звед ен и й

соп роти влен и й

его

п роти воп олож н ы х

плеч.

С л ед о вател ьн о ,

м ож но

н ап и сать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R i Rz —

j----------------(R x 4 - / шД*) •

 

 

 

 

 

 

 

-гг +

i®c <>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л\п

 

 

 

 

 

 

 

П осле

п р е о б р азо в а н и я

р авен ств о

прим ет

вид:

 

 

 

 

R i R2 (1 +

j<ùC0 Ro) =

R 0 (R x - f

j(ùbx).

 

Р а с к р ы в а я

ско б ки

и п р и р а в н и в а я

о тд ел ьн о

дей стви тельн ы е и

мнимы е с о с та в л я ю щ и е

это го р а в е н с т в а ,

м о ж н о

п ол у ч и ть р е зу л ь ­

ти р ую щ и е

ф о р м ул ы

 

д л я оп ред ел ен и я

величин со п р о ти влен и я

и н д у кти вн о сти

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R x ~

R \ R% т г

&х ~

Rx R* ^о*

 

 

 

 

 

 

 

*\q

 

 

 

 

 

 

 

4В Зак.

1)58

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

105

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

эти х ф о р м у л ах

R x , R lt R 2 и

 

R 0

в

ом,

h x в

гн ,

а

С 0

в

ф .

Е сли

со п р о ти в л ен и я

R x

и

R 2, в х о д я щ и е

в

п р о и зв е д е н и е

плеч»

будут

равн ы по

1 000

ом

к а ж д о е ,

то

их

п р о и зв е д е н и е

R x R 2 —

= 10®

и

то гд а

вел и ч и н а

и ском ой

и н д у к ти в н о с ти

Lx в

гн

б у д е т

ч ислен но

р а в н а

о б р азц о во й

ем к о сти

С 0 в

м к ф .

 

 

 

 

 

И н д у кти вн ость

и

взаи м н у ю

и н д у к ти в н о сть

м о ж н о

т а к ж е

и з ­

м ер я т ь м остом с отнош ением б а л а н с н ы х п леч (см . р и с . 62, а ). В

это м

с л у ч ае о б разц ово е п лечо Z 0д о л ж н о со с то я ть и з о б р а зц о в о й

и н д у к т и в ­

ности L 0 и о б р азц о во го с о п р о ти в л е н и я R 0. Т а к и е м осты сл о ж н ы

в и з ­

готовлении и н еудобн ы в

э к с п л у а т а ц и и ,

поэтом у они и с п о л ь зу ю т с я

то л ьк о в л а б о р а т о р н ы х у с л о в и я х .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§ 42 .

И зм ерен и е

п о л н ы х

и

в х о д н ы х

с о п р о ти в л е н и й

м о ст а м и

 

 

 

 

 

 

п ер ем ен н ого

т о к а

 

 

 

 

 

 

 

В оздуш ны е

и к аб ел ьн ы е

л и н и и ,

 

эл ем ен ты

р а зл и ч н о й

а п п а р а ­

ту р ы

п р ед ставл яю т

собой

ц еп и ,

в со став

к о то р ы х в х о д я т

с о п р о т и в ­

л ен и е R ,

ем кость С и и н д у к ти в н о сть

L . П о л н о е с о п р о ти в л е н и е

п е р е ­

м енном у то к у цепи, состоящ ей из п ер ечи сл ен н ы х эл ем ен то в , я в л я е т с я

ком плексной

величи н ой

и

м о ж ет бы ть

вы р а ж е н о

р ав ен ств о м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z = R 0 ± j X

,

 

 

 

 

 

 

где

R 0 — а к т и в н а я

с о с т а в л я ю щ а я

с о п р о ти в л е н и я ;

 

 

 

 

X —

р е а к т и в н а я

с о с т а в л я ю щ а я ,

р а в н а я

 

 

 

1

 

 

cdL--------

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

соС

 

В зави си м о сти

о т

то го , п р ео б л ад ает

ли в

цеп и

и н д у к т и в н о с т ь

или

ем к о сть,

п о л н о е

с о п р о ти в л е н и е

 

б у д ет

и м еть

и н д у к ти в н ы й

или

ем костны й

х а р а к т е р .

Д л я

и зм ер ен и я п ол н ы х

с о п р о т и в л е н и й

м ож но

п ри м ен и ть

р а с см о тр е н н ы е схем ы м остов

п ер ем ен н о го

т о к а

(см.

ри с.

62,

а

и

б)

в

за в и с и м о с т и

 

о т

х а р а к т е р а

и зм ер я ем о го

п о л н о го с о п р о ти в л е н и я .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П р и

и зм ерении

ем к о стн ы х

с о п р о ти в л е н и й

м остом с о тн о ш е ­

нием плеч и з

 

а к ти в н ы х

со п р о ти в л ен и й

обы чно

в ы б и р аю т

о тн о -

ш ение

R I

.

то гд а

при

р авн о веси и

 

м оста м о ж н о

н а п и с а т ь

-=i =

1,

 

 

 

А2

 

 

 

.

 

R x .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z =

p ^ Z 0 или

Z =

Z 0.

 

 

 

 

 

И зв естн о ,

что

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

o - i

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

шС0 »

 

 

 

 

 

с л ед о в ат ел ь н о , и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z

R o - i

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

û)C0 '

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

R 0

и

C 0 — с о о тв ет с тв е н н о

с о п р о т и в л е н и е

 

и

е м к о ст ь ,

в к л ю ­

ченные

в о б р азц о в о е

п л еч о .

П о л у ч и в

зн а ч е н и я

 

э т и х в е л и ч и н

в р е зу л ь т а т е

у р а в н о в е ш и в а н и я

м о ста,

м ож но

о п р ед ел и ть

м о д у л ь

иском ого с о п р о ти в л е н и я

по

ф о р м у л е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

м

-

 

 

 

В ел и ч и н у

ф азо в о го

у гл а <р

вы ч и сл яю т по

значен и ю

tg<p,

к о ­

торы й

о п р е д е л я ю т

к а к

отнош ение

р е а к ти в н о й

со ставл яю щ ей

со ­

п р о ти в л ен и я

к его

ак ти в н о й со ставл яю щ ей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tg ф =

1

R*

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

wC0 R 0 '

 

 

 

 

 

 

 

 

 

toC0

 

 

 

 

 

З а т е м , н ай д я

по таб л и ц е

уго л

<р,

п о л учаю т вели чи н у

и ск о ­

мого со п р о ти в л е н и я

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z =

M e - * ? .

 

 

 

 

 

 

З н а к

м и н у с

о п р е д ел я е т

ем костны й

х ар ак тер

полного

соп ро ­

ти в л ен и я .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П одобны м

способом при

помощ и

моста с

произведением

плеч

м ож но

и зм ер и ть

п ол н о е

со п р о ти влен и е

ин дукти вн ого х а р а к т е р а .

 

а)

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

 

 

 

 

О бы чны е м осты

перем ен н ого то к а не

н а х о д я т

ш и р о ко го прим е­

н ен и я д л я и зм ер ен и я

п о л н ы х со п р о ти в л ен и й , т а к

к а к они не о б л а ­

д аю т

вы сокой

ч у вств и тел ьн о стью вви д у

д о вол ьн о

зам етн ого

п аде­

н и я

н а п р я ж е н и я

н а

а к ти в н ы х с о п р о ти в л е н и я х

б ал ан сн ы х

плеч.

И зго то вл ен и е

соверш ен н о идентичн ы х

м агази н о в

сопротивлен и й

д л я эти х п леч

с в я за н о с больш и м и тр у д н о стям и .

 

К ром е того, при

и зм ерен и и обы чны м и

м остам и не об есп еч и вается

необходи м ая

сим ­

м етри чность схем ы , что им еет очен ь б ол ьш ое зн ач ен и е п ри и зм ерен и и

сим м етричны х о тн оси тел ьн о

«земли» со п роти влен и й ,

особенно

н а

п овы ш енны х ч асто тах . П оэто м у д л я и зм ер ен и я п олны х

со п р о ти в л е ­

ний в п р а к т и к е сп ец и ал ьн ы х

и зм ерен и й

п о л у ч и л и ш и р о к о е р асп р о ­

с тр ан ен и е д и ф ф е р е н ц и а л ь н ы е

м о с т ы ,

свободны е

о т

н ед остатков, п р и су щ и х

обы чны м м остам

перем енного то к а .

Д и ф ф ер ен ц и ал ьн ы й

м ост

(ри с. 63,

а)

состоит и з д и ф ф ер ен ц и ал ь ­

ного тр а н с ф о р м а то р а

Д Т , к

серед и н е

первичной обм отки ко то р о го

п од вод ят перем ен н ое

н а п р я ж е н и е

соответствую щ ей ч асто ты ч е р е з'

сим м етри рую щ и й тран сф о р м ато р

Т р .

О бе половины п ервичной

обм отки

тр а н сф о р м ато р а Д Т

совер ш ен н о

и ден ти ч н ы ,

б л а г о д а р я

этом у

отн ош ен и е

б а л а н с н ы х

п л еч ,

о б р а зо в а н н ы х

им и,

р а в н о

1.

Во вто ри чн ую о б м отку тр а н с ф о р м а то р а Д Т

вк л ю ч ен

и н д и к а т о р

/ /

р авн о в еси я м оста.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К о гд а

сопротивление* о б р а зц о в о го

п л еча

Z 0

по

м о д у л ю

и

ф а зе

р а в н о

и зм еряем ом у

с о п р о ти в л ен и ю Z x, то т о к и ,

п р о те к а ю щ и е

в

р а з ­

н ы х

п о л о ви н ах п ерви ч н ой об м о тки

тр а н с ф о р м а т о р а

Д Т ,

б у д у т

р ав н ы . Т ак к а к он и н а п р а в л е н ы н а в с т р е ч у д р у г д р у г у , то с о з д а в а е ­

мы е ими м агн и тн ы е п о л я взаи м н о у н и ч т о ж а ю т с я

и т о к

в и н д и к а т о р е

будет равен

н у л ю .

П р и

этом

 

с о п р о т и в л е н и я

п о л о в и н

п е р в и ч н о й

обм отки б у д у т ч и сто акти вн ы м и , с л ед о в ател ьн о ,

п отери

б у д у т м и н и ­

м ал ьн ы м и ,

а ч у в ств и тел ьн о сть

 

схем ы

д о во л ьн о

вы со ко й .

 

 

 

 

П р и

и зм ерен и и

си м м етричны х

о тн о си тел ьн о

«земли»

с о п р о т и в ­

л ен и й

п р и м ен яю т

схем у д и ф ф ер ен ц и ал ьн о го

м о ста,

п р и в е д е н н у ю

па рис. 63, б.

В это й

схем е

и с п о л ь зу ю т ся

д ва

д и ф ф е р е н ц и а л ь ­

ных тр а н с ф о р м а то р а Д 7 \

и Д Т 2, к сер ед и н ам

п ер в и ч н ы х

о б м о т о к

к о то р ы х ч ер ез

си м м етр и р ую щ и й

т р а н с ф о р м а т о р

Т р

п о д а ет с я

п е ­

р ем ен н ее

н а п р я ж е н и е

о т

ге н е р а т о р а . Б л а г о д а р я

т а к о й

схем е

в к л ю ­

чения

п о тен ц и ал ы

в т о ч к а х в и г

схем ы б у д у т

р ав н ы

и

п р о т и в о п о ­

л о ж н ы

по

зн а к у ,

что

у д о в л е т в о р я е т

у сл о в и ю

си м м етр и и .

 

 

Р ассм о тр ен н ы е

м осты

д а ю т

в о зм о ж н о с ть

и з м е р я т ь

 

е м к о ст н ы е

и и н д у кти вн ы е

с о п р о ти в л е н и я .

П р и

и зм ер ен и и

 

п о д б и р аю т

в

об ­

разц овом

п лече Zo

в ел и ч и н у с о п р о т и в л е н и я ,

к о т о р а я

 

б ы л а

бы

равной

по

м одулю

и ф азе и зм ер яем о м у со п р о ти в л е н и ю

 

Z x . В с л у ч а е

и зм ерен и я ем к о стн ы х с о п р о ти в л ен и й

в о б р а зц о в о е п л еч о Z 0 в к л ю ч а ­

ют п ерем енное

с о п р о ти в л е н и е R 0 , со еди н ен н ое п о с л е д о в а т е л ь н о и л и

п а р а л л е л ьн о

с о б р а зц о в о й

ем к о стью

С 0 . П р и

и зм ер е н и и

и н д у к т и в ­

ных соп роти влен и й

о б р а зц о в о е с о п р о ти в л е н и е

R 0 в к л ю ч а ю т

в

об ­

разц овое плечо

Z 0,

а о б р а зц о в у ю ем к о сть С 0 — п о с л ед о в ат е л ь н о и л и

п а р а л л е л ьн о

 

с и зм ер яем ы м

 

 

с о п р о ти в л е н и е м

Zx .

 

П о с л е д о ­

вател ьн о е

вк л ю ч ен и е

и с п о л ь зу ю т

п р и

б о л ь ш и х

 

 

з н а ч е н и я х

ф азовы х у гл о в ,

а п а р а л л е л ь н о е —

п р и м ал ы х

з н а ч е н и я х

и х . Д и ф ­

ф ерен ц и ал ьн ы е

м осты

п р и м ен яю т

т а к ж е п ри

и з м е р е н и я х

в х о д ­

н ы х

с о п р о т и в л е н и й л и н и й и а п п а р а т у р ы .

 

 

 

 

 

 

И звестн о ,

что в х о д н о е со п р о ти в л ен и е п р е д с т а в л я е т соб ой п о л н о е

со п р оти влен и е, и зм ер ен н о е со сто р о н ы за ж и м о в ,

к к о т о р ы м

п о д к л ю ­

чено и зм ер и тел ьн о е

у с тр о й с тв о .

П р и

это м н ео б хо д и м о

у ч и т ы в а т ь ,

что и зм ер яем ы е с о п р о ти в л е н и я

м о гу т

бы ть

си м м етр и ч н ы м и

и л и

н е ­

си м м етричны м и

о тн о си тел ьн о зе м л и . П р и м е р о м

с и м м етр и ч н о го

с о ­

п р о ти в л ен и я м о ж ет с л у ж и ть д в у х п р о в о д н а я л и н и я . Е е в х о д н о е с о п р о ти в л ен и е и зм е р я ю т сим м етричн ы м д и ф ф е р е н ц и ал ь н ы м м остом .

С им м етрия н а п р я ж е н и я , п о д аваем о го

н а и зм е р и т е л ь н у ю

с х е м у , д о ­

с ти гается н ал и ч и ем си м м етр и р у ю щ его

тр а н с ф о р м а т о р а ,

ч е р е з

к о т о ­

ры й подклю чен и с то ч н и к п и т а н и я , а си м м етр и я п о т е н ц и а л о в

в

т о ч ­

к а х п од кл ю ч ен и я и зм ер я ем о го с о п р о т и в л е н и я о б е сп е ч и в а е тс я

п р и

помощ и д и ф ф ер ен ц и ал ьн ы х тр а н с ф о р м а то р о в .

 

 

 

В х о д н о е

со п р о ти в л ен и е одн оп роводиы х

л и н и й

м ож но и зм е р я т ь

неси м м етричны м ди ф ф ер ен ц и ал ьн ы м

мостом

(см.

рис. 63, а).

В о

всех

с л у ч а я х

и зм ерений и зм ер яем о е со п ро ти влен и е Z v о п р ед ел яю т

по вел и ч и н е

 

п о л н о го со п р о ти в л ен и я

ZQ о б р азц о вого

плеча м оста.

§

43 . И зм ерен и е

м о д у л я

п о л н о го

с о п р о ти в л е н и я

м етодом

 

 

 

 

 

 

с р а в н е н и я

 

 

 

 

 

П р и о п ред ел ен и и

м одуля

и зм еряем ого со п р о ти влен и я 1 Х и сп о л ь ­

зу ю т

п ростой

м етод

ср авн ен и я его с акти вн ы м

соп роти влен и ем

R 0.

Д л я

этого

со п р о ти в л ен и я

вклю чаю т

по

схеме,

приведенной

на

р и с .

64 . Г ен ер ато р

Г перем енного то к а подклю чаю т

к п оследова­

тел ьн о соединен ны м м еж ду собой соп ро ти влен и ям R 0 и Z v и изм еряю т

н а п р я ж е н и я

на н и х при помощ и л ам п ового вольтм етра И или д р у го ­

го

и н д и к ато р а

с

 

больш им

 

 

 

 

 

 

 

 

в н у тр ен н и м со п ро ти влен и ем .

 

 

 

 

 

 

 

 

Р е г у л и р у я

вел и ч и н у

со п р о ­

 

 

 

 

 

 

 

 

т и в л е н и я

R 0, д о б и ваю тся

од и ­

 

 

 

 

 

 

 

 

н а к о в ы х п о к а за н и й и н д и к а ­

 

 

 

 

 

 

 

 

то р а

И .

П р и

 

этом

м одуль

 

 

 

 

 

 

 

 

и зм ер я ем о го

 

 

со п р о ти в л ен и я

 

 

 

 

 

 

 

 

Z v

б у д ет

р авен

R 0.

Т а к о е и з ­

 

 

 

 

 

 

 

 

м ерен и е

возм о ж н о

при н а л и ­

 

 

 

 

 

 

 

 

чии

 

м ага зи н а

со п р о ти влен и й .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П р и

о тсутстви и

м агази н а

 

 

 

 

 

 

 

 

со п р о ти в л ен и й

 

м ож но

вос­

 

 

 

 

 

 

 

 

п о л ь зо в а т ь с я

постоянны м со ­

 

 

 

 

 

 

 

 

п ро ти вл ен и ем

R 0 и

изм ерить

 

 

 

 

 

 

 

 

л ам п овы м вольтм етром

н а п р я ж е н и я

U 0

на сопротивлении

R 0 и

U x — на соп р о ти влен и и Z v. З н а я , что через со п р оти влен и я

R Q и Z x

п р о тек ает один

и то т ж е

по

величине

ток,

м ож но н аписать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

U о _ и *

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

Р еш ая р авен ств о

о тн о си тел ьн о Zx, н ах о д ят иском ое

со п роти в ­

л ен и е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С л ед у ет

им еть

в

ви д у,

что

в к ач еств е

и н д и като ра

И

м ож но

и с п о л ь зо в а ть

лю бой

у к а з а т е л ь

у р о в н я .

В

этом случае

изм еряю т

у р о в е н ь

н а п р я ж е н и я

Р 0 на и звестн ом

соп ротивлении

R 0 и

у р о ­

вен ь

н а п р я ж е н и я Р х

на

неизвестном

соп роти влен и и Zx . В еличину

и ско м о го

с о п р о ти в л е н и я

о п р ед ел яю т

 

по

ф орм уле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z v = R

0 ep- - p о.

 

 

 

 

 

 

О п и сан н ы й

 

м ето д

п р о ст

и поэтом у

получи л ш и рокое

р а с п р о ­

с тр ан ен и е .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§ 44. У н и в е р с а л ь н ы й и зм е р и т е л ь н ы й м о с т т и п а У М -3

М ост

типа

У М -3 — у н и в е р с а л ь н ы й и зм ер и т е л ь н ы й п р и б о р . О н

п р ед н азн ач ен

д л я и зм ер е н и я со п р о ти в л ен и й (на п о с то я н н о м

то к е)

ем костей

и тан ген со в у г л а

п о тер ь, и н д у к ти в н о стей

и д о б р о тн о стей

к а ту ш е к

(на

перем енном

 

то к е).

 

 

Д и а п а зо н

и зм ер яем ы х

п ри бором с о п р о ти в л е н и й

о т 0,1

о м до

5 М о м р азд ел ен на сем ь

п о д д и ап а зо н о в . Н а и б о л ь ш а я п о гр е ш н о с ть

и зм ерений не п р евы ш ает

±

3 % . Т а к ж е о б е сп е ч и в а е тс я в о зм о ж н о с т ь

изм ерен и я

на

семи

п о д д и а п а зо н а х

вел и ч и н

ем костей

о т

10

п ф

до 100 м к ф и и н д у кти вн о стей —

о т

10 м к гн

д о

100 гн при

п и тан и и

моста о т встроен н ого

ген е р ат о р а

п ер ем ен н о го то к а с

ч асто то й

1 000

или

100 гц . В ел и ч и н а

п огреш н остей

и зм ер е н и й

на ч асто те

1 0 0 0 гц

д л я

ем костей

от

10 п ф

 

до 10 м/сф

не

п р е в ы ш ае т

±

^1

+

 

 

 

где С — ем кость

в пф ;

 

п огреш н ости

и зм ерен и й

на

ч ас т о те

100 гц

д л я ем костей о т 10 д о

100 м к ф н е более ±

3 % . П о гр е ш н о с т ь

и зм ер е ­

н и я и н д укти вн о стей

на

ч асто те

1

000

гц

д л я

в е л и ч и н

и н д у к ти в -

ностеи от

10 м кгн

до

1

гн не п р е в ы ш ае т

^1

+

\

% ,

гд е L

и н д у к ти в н о сть

в м к гн ,

а

п о гр еш н о сть

и зм ер е н и я

на

ч ас т о те

100

гц

д л я

и н д у к ти в н о стей

о т

 

10 до

100 гн

н е б о л ее

±

3 % .

 

 

 

 

 

Б л о к -с х е м а и зм ер и тел ьн о го

м оста

У М -3 п р и в е д е н а

на

р и с .

65 .

О н а

п р е д ст а в л я е т

собой

со ч етан и е

т р е х

м о стов: м оста

R

д л я

и зм е ­

р ен и я соп р о ти влен и й

на

п о сто ян н о м

т о к е ,

м оста

С

д л я и зм ер е н и я

ем костей

и м оста

L

д л я

и зм ер е н и я и н д у к ти в н о стей

н а

 

п е р е м е н ­

ном

то к е .