Измерение параметров электрических цепей

ИМС широко используется для измерения электрического сопротивления индуктивности / L / и добротности / Q /, катушек, емкости / C / и угла потерь конденсаторов / /.

Для измерения индуктивности наибольшее распространение получили мосты, основанные на сравнении Lxс образцовой емкостью / рис. 4-2 и 4-3 /. В качестве образцовой емкости обычно применяют конденсатор, обладающий весьма малыми потерями, поэтому для достижения равновесия в плечо с образцовой емкостью включают резистор с переменным активным сопротивлением. Последний в зависимости от величин Qxможет быть включен параллельно / рис. 4-2 /, либо последовательно / рис. 4-3 /.

Условия равновесия моста имеют вид

= r2 r3

Разделяя действительные и мнимые составляющие, нетрудно получить, что

; / 4-8 /

Lx= С r2 r3 / 4-9 /

Известно, что дробность катушек равна ,

Тогда для рассматриваемой схемы Q = C r4 / 4-10 /

 

 

Для ИМС / рис. 4-3 / расчетные соотношения имеют вид:

rx = r2 r3 r4 ω 2С2 / 4-11 /

Lx= C r2 r3 / 4-12 /

/ 4-13 /

Из полученных соотношений следует, что ИМС / рис. 4-2 / является частотно-независимой, а ИМС / рис. 4-3 / является, наоборот, частотно-зависимой. При фиксированной емкости и частоте напряжение питания обеих ИМС шкалы резисторов R4 можно непосредственно проградуировать в значениях Q x. Для измерения Lx катушек с малой добротностью / < 1 / рассмотренные ИМС обладают плохой сходимостью / количество операций, необходимых для управления ИМС /. В таком случае используется более сложные жестиплечий ИМС.

При изменении емкости с малыми потерями < 0, 1 используется схема с последовательным включением резистора R3 / рис. 4-4 / и наоборот при > 0, 1 схема с параллельным включением регулирующего резистора / рис. 4-5 / (см. подробнее /2/)