74410 IMGˆ64 (2)
sinusoidalnie W uzwojeniach detekcyjnych połączonych szeregowo i nawiniętych na każdym z tych rdzeni osobno, chwilowe SEM w uzwojeniach me będą mogły się zerować w takich okolicznościach, bo ich przebiegi będą różnego kształtu - dla danej połowy okresu w jednym uzwojeniu jest przebieg sinusoidalny (tam gdzie w rdzeniu strumień zmienia się sinusoidalnie) a w drugim - odkształcony (bo rdzeń tego uzwojenia jest w nasyceniu). W następnej połówce okresu składowej sinusoidalnej będzie odwrotnie Suma tych napięć z uzwojeń detekcyjnych me może się już zerować, bo symetria jest naruszona Z tego powodu na zaciskach detektora pojawi się wypadkowe napięcie o przebiegu odkształconym. Napięcie to zawierać będzie harmoniczne, a wśród nich dominować będą parzyste harmoniczne W detektorze Di poddawane jest detekcji napięcie drugiej harmoniczną, na wyjściu z detektora otrzymuje się napięcie, które jest proporcjonalne do amplitudy tą harmonicznej Napięcie to steruje wielkością prądu Im Pomiarowiec obserwuje wskazania detektora D2 i ustawia liczbę zwojów Nm tak, zęby wskazania były jak najmmąsze Oba działania (pomiarowca i automatycznego sterowania prądem /„) zmierzają do stanu, w którym /JVr/.cMe=0, bo wówczas wypadkowy strumień stały równa się zeru, me ma podmagnesowama, w uzwojeniach detekcyjnych indukowane są SEM sinusoidalne o jednakową amplitudzie w każdym uzwojeniu, przeciwnie skierowane, a więc napięcia te kompensują się, detektor Di i ostatecznie D2 osiągają stan zerowy
Faktycznie zjawiska są bardzią skomplikowane, bo w obwodzie występuje rezystancja uzwojeń i indukcyjność rozproszenia, a charakterystyka magnesowania rdzeni me jest dokładnie prostokątna
Równoważenie układu polega na dobraniu, w wyniku przełączania, liczby zwojów N „ takiej, przy którą na detektorze D2 wskazanie wynosi zero, natomiast sygnał niezrównoważe-nia z detektora Di samoczynnie ustawia odpowiednie natężenie I„ prądu stałego Sprzężenie pomiędzy wyjściem detektora Di a źródłem prądowym jedynie ułatwia osiągnięcie zrównoważenia i me jest istotną funkcją układu Bez takiego sterowania równoważenie byłoby procesem żmudnym i osiąganym w rezultacie koląnych przybliżeń, wymagającym nastawiania na przemian natężenia prądu Im i liczby zwojów Nm
R.-*m~- (4 10)
â– y
W stanie zrównoważenia IJi, = /«/<.- (bo na detektorze D2 jest wskazanie zerowe) oraz I,N, *= /„AL, (bo na wyjściu detektora Di jest sygnał zerowy, nie ma podmagneso-wania, czyli <Z>,-&m = 0) Z tych dwu równań otrzymuje się zależność na (4.10). Nieznane R, wynika ze stosunku liczby zwojów uzwojeń porównawczych i rezystancji wzorcowej Rm Inne wielkości nie wchodzą do równania komparacji tych rezystancji i to jest dominującą zaletą tego układu. Zjawiska, naruszające przedstawiony, modelowy opis działania układu, da się opanować, tak że liczalny stosunek liczby zwojów jest miarodajną zależnością opisującą warunek równowagi.
Rezystancję mierzy się również przy prądzie zmiennym, ale przede wszystkim wówczas, gdy jest jedną ze składowych impedancji, albo gdy nie może być pomijalna składowa reaktancyjna rezystancji W ogólnym przypadku jest to zagadnienie pomiaru więcej niż jedną składowej impedancji i technikę potrzebną do realizacji takich zadań podejmujemy w następnym paragrafie.
4.4. Pomiar pojemności i indukcyjności
Zasadą, na którą buduje się najczęściej cyfrowe mierniki pojemności lub indukcyjności, jest równanie definicyjne (4.1), ale rozumiane jako zapis symboliczny impedancji za pomocą
liczb zespolonych Wówczas w takim przedsięwzięciu pomiarowym powstają dwa zadania do rozwiązania zadanie pierwsze - pomierzenie potrzebnych składowych (rzeczywistej lub urojonej) napięcia lub prądu oraz zadanie drugie - wyznaczenie ilorazu odpowiednich wielkości Najmniej oryginalne rozwiązanie takiego zadania polegałoby na pomierzeniu odpowiednich składowych (napięcia) i na wykonaniu numerycznych obliczeń, do czego podstawą mogłaby być zależność (4 2) i (4 2a) Takie rozwiązanie ftinkcji pomiaru C i L byłoby naturalnym rozwiązaniem w cyfrowych miernikach zmikroprocesorowanych, bo jest możliwy dość dokładny pomiar napięcia, a obliczenia numeryczne me są w takim przypadku problemem Niestety, takie rozwiązanie - jak zobaczymy - me jest w ogólnym przypadku skuteczne Można by je zrealizować np w układzie jak na rys 4 8a
Szeregowo z badaną impedancją Z, łączony jest rezystor wzorcowy Rm i tworzony jest obwód z prądem /, (o wielkości praktycznie obojętnej) Mierzone są spadki napięcia U. Uhm, Uu Z trójkąta o bokach U, U**,, Uh (rys 4 8b) i twierdzenia cosinusów można obliczyć kąt y/ (4 11). Następnie z trójkąta prostokątnego U, Ur*, + Ur,, Ux, oblicza sie składowe X„ R, oraz ewentualnie tgę? (lub też <p) wg odpowiednich zależności (4.12), (4 13) i (4 14) Wiedząc jakiego typu reaktancje ma obiekt, można obliczyć albo C= , albo L- *-/m Oczywiście, musi być znana częstotliwość prądu, który wymuszano w obwodzie
Rys. 4.8. Wyznaczanie składowych impedancji na zasadzie wyników pomiaru Uzech spadków na pięć a - schemat, b - przykładowy wykres wektorowy spadków napięć, c - wykres wektora wy w przypadku, gdy składowa rcaktancyjna ma mały udział
y> = ar cos
Rm siny'
l)
(4 II) (4 12) (4 13) (4 14)
Ten sposób pomiaru składowej reaktancyjnej będzie mało dokładny, gdy będzie ona mała w stosunku do rezystancji (rys. 4.8c), bo wówczas obliczenia na liczbach przybliżonych (a takie są zawsze wyniki pomiaru) wg podanych wzorów są mało dokładne Mówi się o takich obliczeniach, że są źle uwarunkowane Wynika to z tego, że w liczniku wyrażenia występującego pod znakiem cosinusa (4 11) występują kwadraty liczb dość dużych, gdy wartość wyrażenia jako różnicy jest bardzo mała Niepewność względnie duża każdej z liczb podnoszonej do kwadratu i odejmowanej przeniesie się na wynik obliczeń, czyli na niewielką różnicę i jej udział w tym wyniku będzie bardzo duży. Wartość cosinusa małego kąta niewiele zmienia się przy zmianie tego kąta (bo „płaski" jest wierzchołek cosuiusoidy), a więc odwrotnie, gdy niedokładnie będzie określona wartość cosinusa, to arccosuius, czyli kąt yr będzie słabo okre-
205
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
DSC01878 2 połączenie szeregowe polega- na kolejnym połączeniu między .[ją ZE, a następnie podłączen
426 427 (5) Tr układ przeciwsobny. Sygnał wejściowy jest doprowadzany do połączonych szeregowo uzwoj
skanuj0029 (98) Gdy cewkę i kondensator połączymy szeregowo i zasilimy zmiennym prądem l, to wywoła
skanuj0029 (98) Gdy cewkę i kondensator połączymy szeregowo i zasilimy zmiennym prądem l, to wywoła
skrypt093 (2) 180 Laboratorium Podstaw Elektrotechniki J 12.1.2.1. Połączenie szeregowe a) M Rj * L
PICT0058 Rys. 7.23. Układ skraplacza podwójne-go połączonego szeregowo
IMG 10 (2) Średnica zastępcza zwężki równoważnej trzem zwężkom połączonym szeregowo może być obliczo
jak pod czy diod led99 Połączenie szeregowe Połączenie równoległe Połączenie szeregowo _ równole
MechanikaB6 Stała c dla układu sprężyn - m sprężyna zastępcza - połączenie szeregowe - c.d.MMI /:!i-
MechanikaD1 Stała c dla układu sprężyn ■m sprężyna zastępcza - połączenie szeregowe - c.d. F
Lp Element 1 Element 2 Połączenie szeregowe 1+2 Połączeni równoleg e e
Przy połączeniu uzwojeń stojana w gwiazdę, na każdym z nich będzie występować napięcie Uy, przy czym
201503310015 ĆWICZENIE 4 BADANIE OBWODU SZEREGOWEGO RLC Część teoretyczna Połączeniem szeregowym ga
więcej podobnych podstron