книги / Специальные измерения в устройствах связи, автоматики и телемеханики

П о д ел и в

п ер во е

р а в е н с тв о

на

вто ро е

и

у ч и ты в а я ,

что

то к

ч ер ез

г а л ь в а н о м е т р

не

о т в е т в л я е т с я .

(1г =

/ 3, а / 2 =

U ),

м о ж н о

п о л у ч и ть

R a

__ Rq

R x ~

Ro *

о тк у д а в ы т е к а е т о к о н ч а те л ьн ы й р е зу л ь т а т

Ra

Ro.

R x =

R*

С л е д о в а те л ь н о ,

при

р авн овеси и

м оста

путем

н есло ж н ы х

вы чис­

лен и й

м о ж н о

о п р ед ел и ть

вели чи н у

и зм ер яем о го

с о п р о ти в л е -

н и я

R x.

П л еч и

м о ста

R a

и

R 6

н азы в аю тся

п л е ч а м и

о т н о ш е н и я ', ,

п лечо

Ro — п л е ч о м

с р а в н е н и я ,

а

плечо

R x —

п л е ч о м

н е и з в е с т н о г о

или

и з м е р я е м о г о

с о п р о т и в л е н и я .

П л еч и

R a, R 6 и

R q

п р е д с т а в л я ю т собой м агази н ы

с о п р о ти в л е н и й .

П р о ц есс

п од б ора

вел и ч и н

со п р о ти в л ен и й

плеч

носит

н азван и е

у р а в н о в е ш

и в а н и я

или

б а л а н с и р о в к и

м оста.

И зм е р и те л ьн ы е

м осты

п о д р азд ел я ю тся

на

м осты с п о с т о я н ­

н ы м

о т н о ш е н и е м

п л е ч и

м осты

с

п е р е м е н н ы м

о т н о ­

ш е н и е м п л е ч .

В

м о стах

с

п осто ян н ы м

отн ош ен и ем плеч

п осле

подклю чен и я

к п р и б о р у

и зм ер яем о го

со п р о ти в л ен и я

R x

п ер естан о вк о й

ш теп ­

сел ь н о го

к о н т а к т а

в м агази н е со п р о ти в л ен и й

или

п ово ротом

ручки

р ы ч а ж н о го

п е р е к л ю ч ат ел я

у с т а н а в л и в а ю т

о п ред ел ен н ое

соотн о ­

ш ен и е

плеч

R a

и

R 6

в зави си м ости

от п р ед п олагаем о й

вел и ч и н ы

с о п р о ти в л е н и я

R x .

З а те м

вк л ю ч аю т

гал ьв ан о м етр

и

и сто ч н и к

п и та н и я .

В

м агази н е

п л еч а сравн ен и я

п одби раю т т а к у ю

вели чи н у

с о п р о ти в л е н и я R 0, п ри к о то р о й с т р е л к а га л ь в а н о м ет р а у с та н о ­

в и т с я

на

н у л е

ш к ал ы .

В

п роц ессе

б а л а н с и р о в к и м оста отнош ение

R

плеч

^

о с т а е т с я

п о стоян н ы м .

Е сл и

м ост

не

у р авн о в еш и в ается,.

Аб

и зм ен яю т

о тн о ш ен и е

со п р о ти в л ен и й

д ву х

плеч

(R a

и

R 6)

и

по ­

в т о р я ю т

п роц есс

б а л а н с и р о в к и

до

п о л н о го

уравн овеш и ван и я -

схем ы .

П о сл е

э то го

н а

о сн о ван и и

р е зу л ьти р у ю щ его

р а в е н с тв »

д л я

у р а в н о в еш е н н о го

м оста

вы ч и сл яю т

вел и ч и н у

изм еряем ого-

с о п р о ти в л е н и я R x .

В

м о стах

с

перем енны м

отнош ени ем

плеч

п ер ед

н ачал ом

из­

м ерен и й у с т а н а в л и в а ю т о п р ед ел ен н у ю

вел и ч и н у с о п р о ти в л ен и я

R a

в п л ече

с р а в н е н и я ,

а

при

б а л а н с и р о в к е

м оста

п одби раю т

о т н о ­

ш ен и е со п р о ти в л е н и й

плеч

R a

к

Rq.

Э ти

со п р о ти в л ен и я

выпол,-

н я ю тс я в

виде

г р а д у и р о в а н н о го

р е о х о р д а

(тон ки й

п рово д н и к

с б ольш и м

со п р о ти в л ен и ем

и

с к о л ь зя щ и м

к о н т ак то м ).

В

й астояг

щ ее

врем я

п р и м ен яю тся

р ео х о р д н ы е

м осты

с авто м ати ч еск о й

б а ­

л а н с и р о в к о й .

§ 3.

И зм ерение с о п р о т и в л е н и я

и

а с и м м е т р и и

п р о в о д о в

по с п о со б у за зе м л е н н о го ш л е й ф а

Д л я

изм ерений

и сп о л ьзу ю т

и зм ери тельн ы й м ост

с п о с то я н н ы м

отнош ением

двух

плеч

R a

и

Re

(рис.

2). И зм е р яе м ы е л и н е й н ы е

провода

R i

и jR2 на п р о ти во п о л о ж н о й

стан ц и и

Б

за м ы к а ю т

н а ­

кор отко

и

соеди н яю т

с

зем л ей .

О б р а зу е тс я

з а з е м л е н н ы й

ш л е й ф , которы й

на

станции

А

п о д к л ю ч аю т

к за ж и м а м и зм е ­

рительного

м оста.

И зм ерен и я

п р о и зв о д я т в д ва

э т а п а . П р и

п е р ­

вом измерении оп ред ел яю т

вели чи н у с о п р о ти в л ен и я ш л ей ф а

/? ш.

Д л я этого

у стан ав л и в аю т

равны е

вели ч и н ы с о п р о ти в л е н и й

п леч

отнош ения

R a и R e, т а к

что

—

=

1. З а м ы к а ю т к н о п к у

К г,

Но

а

кн оп ку К 2 у с та н а в л и в а ю т на к о н т а к т / . У р а в н о в е ш и в а ю т м о ст

в

обычной

п осл ед овательн о сти .

П р и

р а в н о в ес и и м оста

П ри

втором

изм ерении

к н о п к у К 2 п ер ек л ю ч аю т н а к о н т а к т 2

н, не и зм еняя

отнош ения

R a к R&,

сн ова

у р а в н о в е ш и в а ю т м о ст .

П одобрав

вели чи н у

со п р о ти в л е н и я

в

п лече

с р а в н е н и я , п ри

к о т о ­

рой гальван ом етр м оста

п о к а ж е т 0,

о п р е д ел я ю т в е л и ч и н у

аси м ­

метрии

R a

R a — R i — R i ~ R c

Е сли

при втором

изм ерении м ост не у р а в н о в е ш и в а е т с я ,

зн а ч и т ,

провод

Rç

о б л ад ает

бол ьш ей вел и ч и н о й с о п р о т и в л е н и я ,

чем п р о ­

вод R i. В

этом

с л у ч ае

необходим о

п о м ен я т ь м естам и п р о в о д а R t

и R 2 - на' заж и м ах м оста

и

у р а в н о в ес и т ь м о ст .

П о

р езу л ьтатам

п рои зведен н ы х

и зм ерен и й в ы ч и с л я ю т

е о п р о -

ти в л ен и я

к а ж д о го

из

п р о во д о в ,

р е ш а я

совм естн о

п ри вед ен н ы е

вы ш е у р а в н е н и я о т н о с и т ел ь н о R x и Я 2:

Ro 4" Ro

Rui “Ь Ro

Яш

Ro

2

2

;

2

У к а за н н ы е

и зм ер ен и я

м о ж н о

вы п о л н и ть

т а к ж е и зм ер и тел ьн ы м

м остом

с

перем енны м

отн ош ен и ем

двух

п леч R a

и R&. П ер в о е

и зм ер ен и е

п р о и зв о д я т

т а к

ж е,

к а к

и

в п реды дущ ем

с л у ч ае, но

п ер ед эти м

у с т а н а в л и в а ю т

о п р ед ел ен н у ю

в е л и ч и н у

со п р о ти вле -

н и я

Ro

и

изм ен ен и ем

о тн о ш ен и я

у р а в н о в еш и в а ю т

м ост. П ри

это м

п о л у ч аю т

Аб

Яш = R i + R , = Щ я ; .

•П ри

в то р о м

и зм ерен и и

п осле

у р а в н о в еш и в а н и я

м о ста

м ож но

н а п и с а т ь

Ra

__

R i

Кб

R i -f- Ro

Р е ш а я

последн и е

д ва

у р а в н е н и я

о тн о си тел ьн о

R 2,

п олучаю т

г,

Да

Ro

tui

Дб

Д а =

Да

+

1

R e

З а т е м вы ч и сл яю т с о п р о ти в л е н и е

п ервого п ровод а

R l = R tu — R 3

и н а х о д я т

аси м м етр и ю

R a — R i —

П р и

и зм ер е н и я х

м остовы м

методом

реком ен д уется

п ри м ен ять

д в а н а п р я ж е н и я —

н и зко е

и

вы сокое. Э то необходим о

д л я вы явл е ­

н и я п л о х и х

к о н так то в

и

соеди н ений

п роводов . П ер во е

изм ерение

п р о и зв о д я т

н а п р я ж е н и е м

3 — 6

в,

а

второе — н ап р яж ен и ем

в не­

с к о л ь к о д е ся т к о в во л ьт . Е сл и

р е зу л ь т а т ы и зм ерен и й б у д у т о тл и ч ать ­

с я д р у г о т д р у г а , то

р а зн и ц у

м ож н о сч и тать

п ри м ерн о

равн ой

вели ­

чине

с о п р о ти в л е н и я

п л о х и х

к о н так то в

или

соединений

проводов.

§ 4 .

И зм ер ен и е

с о п р о т и в л е н и я

п р о в о д о в

по с п о с о б у

тр е х

сум м

(т р е х ш л ей ф о в )

С пособ

тр е х

сум м п р и м ен яю т

в

том

сл у ч а е , когд а

на уч астке,

кро м е и зм ер яем о й

цеп и ,

им ею тся

д р у ги е п ровода.

Д л я

и зм ер ен и й

эти м

способом

со с та в л я ю т

цеп ь из

и зм еряем ы х

п р о вод ов R i

и R z (рис.

3) и всп о м о гател ьн о го

п ро вод а R з. Э ти п р о ­

вода

н а

п р о ти в о п о л о ж н о й

стан ц и и

Б

н ад еж н о соед и н яю т

м еж ду

собой . Н а и зм ер яем о й стан ц и и А

п р и

пом ощ и и зм ер и тел ьн о го м оста

п р о и зв о д я т

и зм ер е н и я

т р е х

ш лей ф ов, со ставл ен н ы х

из

п роводов:

R i, R 2; Rz, R 3 и

R i ,

R 8.

В

каж дом

сл у ч ае

п р и р авн о в еси и м оста

вы числяю т

величину

со п р о ти влен и я

ш лей ф а

по

с л ед у ю щ и м

ф орм улам :

Ruh =

R \ Ч" R2 ~

R où

Rint =

R% Ч- R s —

R o,\

Re

Raiа = R i Ч* R s ~

R o,.

Р еш ая

совм естно

эти

тр и

у р а в н е н и я , н а х о д я т вел и ч и н ы с о п р о ­

ти влен и й

каж д ого из

п роводов

в о тд ел ьн о сти

по ф о р м у л ам :

_

Rm, Ч~ Rail — Rait .

R* =

Rui1 4~ Rui, — Rm ,

R i =

D

Rm. 4" ^ ш ,

Aj3 =

-------------- g---------------’

или , определив

вели ч и н у

R г

по

первой

ф ор м ул е,

в ы ч и сл яю т

величины

соп роти влен и й

о стал ьн ы х

п р овод о в

п у тем

п о д стан о вк и

зн ачен и я

R 1 в

приведенны е ран ее

у р а в н е н и я :

R4 = R ul, — R t ;

Rÿ = Rai,

R i‘

В еличину асим м етрии

о п р ед ел яю т

к а к р а зн о с т ь

м еж д у

в е л и ­

чинам и соп роти влен и й о тд ельн ы х п роводов: R A =

R x — R 2.

Рассм отренны й способ

и зм ерений п р и м ен яется

т а к ж е п р и

и зм е ­

мом участке

со ставл яю т тр и ш лейф а

и о п р ед ел яю т со п р о ти в л е н и е

каж дого

из

проводов одн оп роводн ой

ц епи . И зм е р е н и я м о ж н о

п р о ­

изводить

мостом с

постоянны м

и л и

п ерем енны м

отн ош ен и ем

д в у х

плеч.

§ 5. И зм ерение

од и н очн ы х

п р о в о д о в .

С п особ

л о ж н о г о

н у л я

М остовой

метод

и зм ерен и й

п р и м ен яю т

п р и о п р ед ел ен и и

с о п р о ­

с та н ц и и

Б , а к д р у го м у

за ж и м у — зазе м л е н

и е

(рис. 4). П р и этом

вел и ч и н ы

со п р о ти в л ен и й

за зе м л е н и й п и п на

с т а н ц и я х А и. Б

д о л ж ­

ны б ы ть

и звестн ы , т а к к а к он и в х о д я т в п лечо

и зм ер яем о го

со п р о ­

В ы ч т я

и з

п о л у ч ен н о го р е з у л ь т а т а

вел и ч и н ы

со п р о ти в л е н и й

за зе м л е н и й

гх

и г2, п о л у ч а ю т в е л и ч и н у

со п р о ти в л

е н и я п р о во д а /?.

Рис. 4

В ви д у того что м еж ду р азн ы м и зазем л ен и я м и всегда им еется

р а з ­

н ость

п отен ц и ал о в,

со зд аю щ ая

посторон н и й

то к

в

схем е

м оста,

ре­

з у л ь т а т и зм ерен и й

будет

н еп р ави л ьн ы м .

Д л я

у с тр а н е н и я

этого

н ед о статк а

п р и м ен яю т

способ

л о ж

н о г о

н у л я .

П о р я д о к

и з­

м ерен и й п р и это м следую щ ий: н аж и м аю т к н о п к у Кх и

п ри р а зо м к н у ­

то й

к н о п к е

/<2

зам еч аю т

п о к азан и е

стр е л к и

га л ьв а н о м етр а

Г .

Э то

п о к а за н и е

и

есть

у сл о вн ы й

и л и л о ж н ы й

н у л ь .

З а те м ,

н а ж а в

к н о п к у /G ,

у р авн о в еш и в аю т м ост, д о б и ваясь .о д и н ак о в о го п о к а за н и я

га л ь в а н о м е т р а

к а к

п ри

н а ж а ты х

обеи х к н о п к а х

/О

и

Къ, т а к

и

п ри

н а ж а то й

одной

к н о п к е

Кх.

Р а в н о в е си е

схем ы

н асту п ает

п осле

не­

о д н о к р а тн о го

н а ж а т и я

к н о п о к

и

и зм ен ен и я

вели чи н ы о б р азц о во го

со п р о ти в л е н и я Я 0.

П р и

и зм ерен и и

со п р о ти влен и й

п роводов

по

м етоду

л о ж н о го

н у л я

н еобходи м о м ен ять п о л я р н о с ть б атар еи

Е

и п р о и зво д и ть изм е­

р е н и я

то к ам и

д в у х

н ап р ав л ен и й

д л я то го ,

чтобы

у стр ан и ть

в л и я ­

ние

м еш аю щ и х

то к о в

зем л и .

§ 6. И зм ер ен и е с о п р о т и в л е н и я и зо л я ц и и п р о в о д о в

С о п р о ти вл ен и е

и зо л я ц и и

о тн о си тся

к к атего р и и

б о л ьш и х

со п р о ­

ти в л ен и й . Е го и зм ер яю т м етодом

м оста —

при

о тн о си тел ьн о

м ал ы х

с о п р о т и в л е н и я х

и зо л я ц и и (до

1

М о м )

и л и

м етодом

с р а в н е н и я —

п ри

б о л ь ш и х

с о п р о т и в л е н и я х

и зо л я ц и и (свы ш е

1 М ож ).

и с п о л ь зу ю т

б атар ею Е с н ап р яж ен и ем в н еск о л ьк о д е с я т к о в

в о л ьт .

Е е п о д кл ю ч аю т

к мосту через реостат R

со п р о ти в л ен и ем

в 1,5 —

2 ком . П р о в о д а

изм еряем ой

цепи п ри соеди н яю т к за ж и м а м

м оста.

Н а п ро ти воп олож н ой стан ц и и Б кон ц ы проводов д о л ж н ы б ы ть

и зо ­

л и р о в ан ы .

П еред у равн овеш и ван и ем

м оста в в о д ят

п о л н о стью

с о ­

п ро ти вл ен и е реостата R . О тнош ение

плеч

R a и R 6 обы чно

у с т а н а в ­

л и в а ю т равны м

10 или 100.

П р и н аж аты х

к н о п к а х K i и /Сз

у р а в н о ­

веш и в аю т мост,

п одби рая

величи н у

со п р о ти влен и я

R 0

в

п л еч е

с р а в н е н и я .

П о

м ере у р авн о в еш и в ан и я постепенно вы во д ят

с о п р о ­

И зм ерение

соп роти влен и я

и зо л я ц и и

о д и н о ч н о го

п р о во д а

п о

отнош ению

к зем ле п р ои зво дят

в

так о й

ж е

п о сл ед о в ат е л ь н о ст и .

П еред

изм ерением

испы туем ы й

п ровод

п р и со ед и н яю т

к з а ж и м у

Л \

м оста,

а заж и м Л г

соединяю т с зем лей . Н а п р о ти в о п о л о ж н о й

с т а н ­

ции Б

провод д о л ж ен бы ть и зо л и р о ван .

П ри

изм ерении

со п р о ти вл ен и я

и зо л я ц и и

по м етоду с р а в н е н и я

(рис. 6)

прим еняю т гал ьв ан о м етр

Г

с

у н и в е р с а л ь н ы м ш у н то м

R ul,

батарею Е н ап р яж ен и ем п о р я д к а 100— 120 в и с р а в н и т е л ь н о е

о б р а з ­

цовое

сопротивление R Qt

И зм ер ен и я

п р о и зв о д я т

в

д в а э т а п а .

П р и

первом

изм ерении

п е р е к л ю ч ат ел ь

Я

у с т а н а в л и в а ю т

в

п о ­

лож ение 1\

при этом стр е л к а га л ь в а н о м е т р а

о т к л о н и т с я н а

о п р е ­

деленное число д елений т . Э то о тк л о н ен и е с т р е л к и

п р о п о р ц и о н а л ь ­

но то ку

h ,

п ротекаю щ ем у в цепи.

П р е н е б р е га я

в н у т р е н н и м

с о ­

противлением

и сточ н и ка

то к а,

м о ж н о н а п и с ат ь

где k —

к о эф ф и ц и ен т

п р о п о р ц и о н а л ь н

о с ти

м еж д у

то к о м , п р о х о ­

д ящ и м

ч ер ез

г а л ь в а н о м е т р , и

о тк л о н ен и ем

его с т р е л к и ;

R — с о п р о т и в л е н и е ш у н т и р о в а н н о го г а л ь в а н о м е т р а .

П р и

вто р о м

и зм ерен и и п е р е к л ю ч а т е л ь П

у с т а н а в л и в а ю т в п о ­

С о п р о т и в л е н и я м и зазем л ен и й м ож н о

п рен ебр еч ь,

т а к к а к

они

м ал ы по с р а в н е н и ю с со п р о ти в л ен и ем W x .

Р а з д е л и в п ер во е р а в е н с тв о на в то р о е, п о л у ч аю т

п-х_Ro 4~ R Ч~ W х

n < t~

Ro +

R

И з п осл ед н его у р а в н е н и я

о п р е д ел я ю т иском ую

вел и ч и н у

со ­

п р о ти в л ен и я и зо л я ц и и

w = П

г - т

(Ло +

й )

П2

О бы чн о

п ри

п ер во м

и зм ерен и и

п р и х о д и тс я

ш у н т и р о в а т ь г а л ь ­

в а н о м е т р ,

а п р и

в т о р о м

и зм ер ен и и

н ад о б н о сть в ш у н т е о т п а д а е т

вв и д у б о л ьш о го

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

W х . В этом с л у ч а е

17

ры х п р и со ед и н я ю т к л и н и и и зм ер и тел ь н ы й

п ри б ор

(мост и ли

и спы ­

т а т е л ь л и н и й ).

Н а

п р о ти в о п о л о ж н о м

к о н ц е л и н и и у стан о в л ен о

точно

т а к о е ж е

у стр о й ств о

П И У С . Н а его и зм ер и тел ь н ы х

гн е зд а х

И п р о и зв о д ят

н еобходим ы е со ед и н ен и я

п ри и зм ер ен и ях

л и н и и о п и сан н ы м и

ран ее

м етодам и

(зак о р ач и в а ю т,

за к о р а ч и в а ю т

и

за зе м л я ю т или

и зо л и ­

рую т).

П о

о к о н ч а н и и

и зм ер ен и й и л и и сп ы тан и я

л и н и и с н а ч а л а

в гн езд а

1-2 и 3

-4 в с т а в л я ю т со еди н и тельн ы е д у ж к и , а затем о тк л ю ч аю т П И У С ,

вы н у в

ш теп сел я

со ед и н и тел ьн о го ш н у р а

из гн езд

А -Л

и

А '- Л \

Р е з у л ь т а т и зм ер ен и я

со п р о ти в л е н и я цепи п ри и с п о л ьзо в а н и и

П И У С в ы ч и с л я ю т по ф о р м у л е

1^ш — R ui'— 4 К д р ,

где R Ui — с о п р о ти в л е н и е ш л ей ф а;

R ul— и зм ер ен н о е с о п р о ти в л е н и е ш л ей ф а;

4 R a p — с о п р о ти в л е н и е

д р о ссел ей П И У С

и зм ер яю щ ей и о к о н е ч ­

ной с та н ц и й .

Э то

с о п р о ти в л е н и е

д л я

п о с то я н н о го т о к а

и м еет н еб ольш у ю

в е л и ч и н у .

Е сл и р а с п о р я д и т е л ь н а я

с т а н ц и я и сп ы ты вает

и л и и зм ер я е т л и ­

кл ю ч ает П И У С

н а к о н тр о л ь н о м столб е

(рис. 7, б).

В

этом с л у ч а е

си м м етр и р у ю щ и й

к о н ту р

м о н ти р у ется

в

виде перен осн ого п р и б о р а,

п о д кл ю ч аем ого

к

л и н и и

п ри пом ощ и

п р о во д н и ко в

и

с п е ц и ал ь н ы х