Компенсатор постоянного тока

Компенсатор постоянного тока обычно выполняются по следующей схеме (рис. 11.1).

Рис. 11.1 Компенсатор постоянного тока

Источник постоянного тока GB 1 обеспечивает протекание тока I в цепи составленной из измерительного резистора R _и, установочного R _y, регулируемого R _п. Образцовым источником нагружения служит элемент GB 2. При помощи выключателя S гальванометр G можно подключать в цепь нормального элемента (положение «НЭ») или в цепь измерительного элемента (положение «X»). В соответствии с идеей метода измеряемое напряжение U _x необходимо сравнить с падением напряжения создаваемым рабочим током I на участке R измерительного резистора R _и. На практике в качестве сопротивления R используют магазин сопротивлений обеспечивающий высокую точность значения требуемое R.

Процесс измерения напряжения состоит из 2-х операций:

1 – установление рабочего тока I,

2 – уравновешивание измеряемого напряжения U _x напряжением создаваемым рабочим током и сопротивлением R.

Для установки рабочего тока переключатель гальванометра ставят в положение «HЭ» при помощи резистора R _р добиваются отсутствия тока в гальванометре. Это будет в том случае, когда падение напряжения на установочном резисторе R _у равно ЭДС нормального элемента. Затем переключатель S устанавливают в положение «Х» и при помощи R _и устанавливают такое значение сопротивления R при котором происходит уравновешивание измерительного напряжения I·R. Это произойдет тогда когда ток через гальванометр будет отсутствовать.

Для удобства работы с прибором R _у выбирается так, чтобы отношение было числом, представленным в степени 10^–n, где n-целое число. Этап вычислений исключается полностью, т.к. на шкалах магазина сопротивлений R_н наносятся числовые отметки, сразу дающие напряжение U_х в вольтах

Т.к. ЭДС «Нормального Элемента» имеет небольшую зависимость от температуры, то значение соотношения может отличаться от круглого значения 10^–n. Это соотношение восстанавливается переменным резистором в составе R_y перед измерением.

При помощи компенсаторов этого типа можно измерять ЭДС и напряжение весьма с высокой точностью, т.к. R _и и R _у могут иметь минимальную погрешность до 0,001 %.

Достоинства:

+ возможность измерения малых ЭДС и напряжений;

+ высокая точность измерений;

+ отсутствие потребления энергии их цепи первичного преобразователя.

Недостатки:

– сравнительно большие габариты и масса;

– неоперативность в работе (необходима методика измерений, занимающая много времени);

– не обеспечивается непрерывное слежение за изменением выходной цепи;

– неудобство автоматизации.