Yakka va qo’shaloq o’zgarmas tok ko’priklari yordamida qarshilik o’lchash

Yakka va qo’shaloq o’zgarmas tok ko’priklari yordamida qarshilik o’lchash.
O’zgarmas tok ko’priklari o’zgarmas tok manbaidan ta’minlanadi. R1,R2,R3,R4, qarshiliklar ko’prikning yelka qarshiliklari, manba va nol ko’rsatkich zanjirlari esa, ko’prikning diagonallari deb yuritiladi.
Ko’prik sxemasi shunday tuzilganki, unda bitta yoki ikkita yelka qarshiliklarini o’zgartirb, ko’prikning diagonalidan o’tayotgan tokni nolga keltirish mumkin.
Bu holat ko’prikning muvozanati deb yuritiladi (15.1 - rasm). Ko’prik muvozanat holatiga keltirilgannida Ig=0 bo’ladi, ya’ni c va d nuqtalarning potensiallari bir – biriga teng bo’ladi. (Uc=Ud) yoki,
c
I1R1=I2R2 (1)
a I R =I R (2)
1 3 2 2
U
- rasm
tenglamani hadlab (2) tenglamaga bo’lib, quyidagi ifodani olamiz:
R1/R3 = R2/R4 yoki R1R4 = R2R3 (3)
va bu ifoda (3) ko’prikning muvozanat shartini belgilaydi. Agar noma’lum qarshilik Rx birinchi yelka qarshiligi R1 o’rniga ulansa (3) ifodaga asoslanib, Rx quyidagi ifoda
bo’yicha aniqlanadi:
R R
R3 ,
(4)
R
x 2
4
bu yerda R2 – solishtirishi yelka qarshiligi hisoblanadi.
Yakka o’zgarmas tok ko’priklari qarshiliklarni o’lchashda ancha qulay asbob hisoblanadi va ko’prikning o’lchash aniqligi asosan uchta qarshiliklarni tayyorlashdagi aniqlikka bog’liq. Yakka o’zgarmas tok ko’prikning aniqligiga tutashtiruvchi simlarning qarshiligi ta’sir etadi. Shu sababli, yakka o’zgarmas tok ko’priklari 10 Ω dan katta qarshiliklarni o’lchash uchun qo’llaniladi.
O’zgarmas tok zanjirlarida 1 Ω dan kichik bo’lgan qarshiliklarni o’lchashda qo’shaloq ko’priklar ishlatiladi. (15.2 - rasm).
- rasm.
Qo’shaloq ko’priklarda Rx va RN lar ketma – ket ulanib, ulardan I toki o’tkaziladi. Kirxgoffning II qonuniga (15.2 – rasmdagi 1,2,3 konturlar uchun) asosan quyidagi tenglamalarni yozamiz:
IxRx + I2R2 = I1R1
INRN + I4R4 = I3R3 (5)
I2R2 + I4R4 = (Ix - I2)r
Agar I1 = I3, IX = IN va I2 = I4 tengliklarni hisobga olib, yuqoridagi tenglamalarni birgalikda yechib, R X ni topamiz:
R1 rR4
R1
R2
RX RN R
R R R
(6)
3 2 4
r R3 4
Agar R1/R3 = R2/R4 sharti bajarilsa, (6) ifodaning o’ng tomonidagi ikkinchi qo’shiluvchi nolga teng bo’ladi va ifoda ancha soddalashadi. U holda qo’shaloq ko’prikning muvozanat holati quyidagicha yoziladi:
R
RX RN 1
R3
(7)
Qo’shaloq ko’priklarda tutashtiruvchi simlarning qarshiligi o’lchash aniqligiga juda kam ta’sir etadi, chunki ularning qiymati tahminan 0,01 Ω ni
tashkil qiladi va u R1, R2, R3, R4 qarshiliklarga nisbatan juda kichik. R1, R2, R3, R4
qarshiliklari esa 10 Ω dan kichik bo’lmaydi.
Odatda qo’shaloq ko’priklar 10 Ω dan 10-6 -10-8 Ω gacha bo’lgan qarshiliklarni o’lchash uchun ishlatiladi, sezgirligi esa nol – ko’rsatkichning sezgirligiga, ko’prik zanjirining parametrlariga va ish tokining qiymatiga bog’liq.
O’zgarmas tok ko’priklarining asosiy xarakteristikalaridan biri ularning sezgirligi hisoblanadi. Amalda ko’prikning sezgirligini baholash uchun nisbiy sezgirlik ifodasidan foydalaniladi:
S α bo`l ,
R1 100% %
R1
bu yerda Δα – nol - ko’rsatkichning og’ish burchagi (burchaklarda), ΔR1/R1 –
yelka qarshiligining nisbiy o’zgarishi.
O’zgaruvchan tok ko’priklari.
O’zgaruvchan tok ko’priklari to’rtta Z1, Z2, Z3 va Z4 to’la kompleks qarshiliklaridan iborat bo’lib, b - g diagonaliga Za qarshilikka ega bo’lgan indikator а – v diagonaliga esa o’zgaruvchan kuchlanish manbai ulanadi. (15.3 - rasm).
Kuchlanish manbai sifatida tovush chastotali generator, indikator sifatida esa lampali vol’tmetr yoki nol indikator qo’llaniladi. Indikator doagonalidagi tok Kirxgoff qonuniga asosan quyigadi ifoda bo’yicha hisoblanadi:
Iи U
Z1Z4 Z2Z3
Z (Z Z )(Z Z )ZZ (Z Z )Z Z (Z Z )
– rasm.
u 1 2 3 4
1 2 3 4
3 4 1 2
Ko’prikni yelka qarshiliklarini o’zgartirib, indikatordagi tok va kuchlanishni nolga tenglash mumkin, yoki bu degan so’z ko’prikni muvozanat holatiga keltiriladi.
Yuqoridagi ifodalarga asosan ko’prikni muvozanat sharti quyidagicha ifodalanadi:
Z1Z4=Z2Z3
Agar ko’prik yelka qarshiliklarini ko’rsatkich formada ochib yozsak (kompleks to’la qarshiliklarni ularning modullari va argumentlarini alohida tenglasak) u holda o’zgaruvchan tok ko’prigining muvozanat shartini quyidagi ikki tenglik bilan almashtirish mumkin:
z1z4 z2 z3
φ1 φ4 φ2 φ3
Demak, o’zgaruvchan tok ko’prigini muvozanat holatiga keltirish uchun yuqoridagi tenglamalar bilan ifodalangan ikkita shart bajarilishi, ya’ni ko’prikni muvozanatga keltirish uchun sxemaning eng kamida ikkita parametrini rostlash zarur.
O’zgaruvchan tok ko’priklarida ikkita yelka qarshiligi sof aktiv qarshilikdan (masalan R1 va R4) iborat bo’lsa u holda φ1= φ4=0 bo’ladi va bu holat shuni bildiradiki, ko’prik muvozanatda bo’lishi uchun uning qolgan ikki yelkasi har xil xarakterdagi reaktiv elementlardan iborat bo’lishi kerak.
O’zgaruvchan tok ko’priklari yordamida induktivlik, sig’im va o’zaro induktivlik o’lchanishi mumkin.
|