Линейно-инверсный мост и мост модулированного тока

February 27, 2011 by admin Комментировать »

Для измерения параметров RLC-элементов традиционно используют мостовые измерительные схемы — мост Уитстона (рис. 30.1). В зависимости от используемой разновидности мосто­вой схемы шкалы приборов имеют линейный либо нелинейный характер (с растянутой частью шкалы). Общий недостаток линей­ных мостовых схем — узкий диапазон измерений.

Мостовая схема, сочетающая возможность измерения па­раметров RLC как в схеме линейного, так и в схеме инверсного моста (рис. 30.1 — 30.3), позволяет заметно расширить диапазо­ны измеряемых значений [Рл 3/01-30].

На рис. 30.5 приведена практическая схема линейно-ин­версного моста, способного работать как на переменном, так и на постоянном токе от внутреннего или внешнего источника (ге­нератора). В качестве внутреннего генератора звукового диапа­зона используется блокинг-генератор на транзисторе VT1. В генераторе может быть использован кремниевый транзистор типа КТ361. В случае отсутствия генерации выводы одной из обмоток трансформатора следует поменять местами. Частота генерации блокинг-генератора определяется свойствами транс­форматора и постоянной времени R1C1, поэтому желателен подбор этих элементов.

Переключатель (выключатель) SA1 позволяет подавать пи­тание на мост от внешнего генератора (источника постоянного или переменного тока), от внутренних звукового генератора или источника постоянного тока напряжением 4,5 В.

Переключатель SA2 переводит устройство в режим линей­ного или инверсного моста. В устройстве использовано мини­мальное количество прецизионных RLC-элементов. Эти элементы могут быть отобраны или составлены из обычных резисторов или конденсаторов с контролем полученной величины по цифровому измерительному прибору.

Диапазоны измерений линейного-инверсного моста со­ставляют: от 1 Ом до 100 МОм, от 1 пФ до 100 мкФ, от 1 мкГн до 100 Гн.

В качестве индицирующего прибора при измерении на пе­ременном токе желательно использовать высокоомные головные телефоны ТОН-1/ТОН-2; на постоянном токе — высокоомные из­мерительные приборы магнитоэлектрической системы. Кроме того, в качестве нуль-индикаторов можно подключить внешние измерительные приборы, например, милливольтметр переменно­го тока.

В качестве трансформатора Т1 можно использовать вы­ходной или согласующий трансформатор от портативного ра­диоприемника.

На рис. 30.6 показана мостовая измерительная схема — мост модулированного тока. Питание моста осуществляется модулированным постоянным током, что позволяет использо­вать в качестве нуль-индикаторов измерительные и индика­торные приборы, чувствительные как к переменному, так и к постоянному току.

При использовании моста модулированного тока появля­ется возможность одновременного контроля параметров реак­тивных и активных элементов на постоянном и на переменном токе. Переключатель SA1 позволяет питать мост как от внешне­го источника переменного и/или постоянного напряжения (внеш­него генератора), так и от внутреннего блокинг-генератора на транзисторе VT1. Переключатель SA1 одновременно является выключателем устройства.

Рис. 30.6

Рис. 30.7. Схема моста переменного тока Максвелла

Мост Уитстона, рис. 30.1, является далеко не единствен­ной мостовой схемой, предназначенной для измерения сопро­тивлений, индуктивностей или емкостей. Для сопоставления на рис. 30.7 — 30.10 приведены мостовые схемы Максвелла (рис. 30.7), Хэя (рис. 30.8), Соти (рис. 30.9), Вина (рис. 30.10), названные так в честь предложивших их исследователей. При помощи этих приборов можно получить также сведения о тан­генсе угла диэлектрических потерь конденсаторов, измерить величину добротности катушек индуктивности. Обозначения элементов моста условны. Для выполнения условия баланси­ровки моста (нулевые показания индикатора) должно выпол­няться равенство соотношения элементов плеч моста.

Общий принцип действия мостов переменного тока — пода­ча питающего переменного напряжения и последующая балан­сировка моста при помощи регулируемых элементов. Стрелка измерительного прибора, милливольтметра переменного тока, при балансировке должна быть на нуле. Если в качестве индикато­ра баланса используются головные телефоны, в телефонах не должен прослушиваться звуковой сигнал.

Для нахождения неизвестного (определяемого) значения емкости, индуктивности, сопротивления регулируемые элементы мостов — потенциометры R2 и R3, либо заменяющие их наборы переключаемых эталонных резисторов, должны быть откалибро- ваны. Калибровочные значения могут быть нанесены на лимбы ручек регулирующих элементов.

Рис. 30.8. Схема моста переменного тока Хея

Рис. 30.9. Схема моста переменного тока Соти

Рис. 30.10. Схема моста переменного тока Вина

Мостовые схемы, процесс их балансировки, а также прин­ципы, заложенные в этом методе измерения, широко используют в радиоэлектронике: например, в балансных модуляторах, в из­мерительных приборах и преобразователях. В этой связи реко­мендуется подробно изучить различные варианты мостовых схем, оценить перспективы их использования в своих последующих са­мостоятельных конструкциях.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты