IMG�67 (2)

KomtnAcyiue w mierniku RLC przetwornik o podwójnym całkowaniu może być jeden, przetwarzana a/c wykonywane są kolejno Natomiast w takim przypadku są potrzebne dwi rejemy wyników pomiaru i dwa wyświetlacze wyników, tak ze użytkownik widzi równocześnie wyniki pomiaru obu składowych

Dokładne i najdokładniejsze pomiary wielkości RLC przy prądzie zmiennym realizuje Hf współcześnie za pomocą tzw mostków transformatorowych prądu imiennego Mostkom takich me daje się skutecznie automatyzować, więc wynik mierzenia osiąga się po ręcznym zrównoważeniu układu i odczytaniu nastaw Z tego powodu me stosuje się ich jako mało dokładnych przyrządów, bo wówczas wygodniejsze jest użycie automatycznych mierników cyfrowych

Mostkiem transformatorowym nazywa się układ komparatora nnpcdancji o schemacie podstawowym podobnym do układu mostka Wheatstone'a, lecz w ramionach którego występują uzwojenia transformatorów a me itnpedancje (rys 4 I la) Tradycyjny mostek prądu zmiennego zawierałby w ramionach mostka ogólnie impedancje (stąd nazwa „mostek iinpe-dancyjny), z których jedna byłaby impedancją mierzoną, druga wzorcową, a dwie pozostałe realizowałyby stosunek „przełożenia"¹ (tak zwane ramiona stosunkowe) Za pomocą ramion stosunkowych realizowane byłyby podzakresy, a mostek równoważony byłby za pomocą składowych wzorcowych impedancji. Rozdzielczość nastawy składowych wzorcowych impc-dancji w takim przypadku wyznacza rozdzielczość wyniku i - jak wiemy - teoretycznie możliwą dokładność Trudność wykonania wielomiarowych, dokładnych wzorców składowych impedancji nastawialnych z dużą rozdzielczością i trudności wyeliminowania skutków sprzężeń pojemnościowych występujących między elementami mostka impedancyjnego sprawiają, ze mostki takie mają małą lub skromną dokładność Lepszą dokładność osiąga się bardzo dużym nakładem kosztów i stosowaniem szczególnych procedur pomiarowych Z tego powodu - jak juz zaznaczyliśmy - mostków takich me warto współcześnie używać jako narzędzi pomiarowych ogólnego zastosowania, ponieważ me tylko są mało dokładne, odpowiednio drogie , ale tez są kłopotliwe w użyciu Mogą być jednak niezastąpione jako wyspecjalizowane przyrządy do realizacji wyspecjalizowanych badań

Natomiast w mostku transformatorowym podzakresy, czyli ramiona stosunkowe, realizuje się za pomocą dobierania przekładni transformatorów, a przekładnia jest wielkością h-czalną, bo wynika z policzenia zwojów Ponadto mostek równoważy się tez korzystając z możliwości nastawiania przekładni transformatorów z dużą rozdzielczością, a więc osiąga się rozwiązanie równoczesne dwu problemów - dużą rozdzielczość nastawienia przekładni i dużą dokładność realizacji nastawionej przekładni Dzięki temu w mostku transformatorowym impedancją wzorcowa może być jedno miarowa, me musi być o nastawialnej mierze, co jest cenną zaletą, bo również z tego powodu daje możliwość zwiększenia dokładności przyrządu Jest jeszcze jeden ważny atut mostków transformatorowych - możliwe jest pomiarowe wyodrębnienie mierzonej pojemności w obiekcie, w którym jest ona fizycznie skojarzona w nierozłącznym układzie pojemności sprzężeń. Dzięki takiemu wyodrębnieniu można zmierzyć dokładnie wyróżnioną pojemność elektryczną obiektu rzędu np pikofarada lub ułamka pikofsra-da. gdy dodają się do niej pojemności sprzężeń (np pojemności kabli), które mogą być setki i tysiące razy większe Tego ostatniego problemu nie da się skutecznie rozwiązać w mostku impedancyjnym

W mostku transformatorowym można też skutecznie zastąpić wzorzec indukcyjności wzorcem pojemności fi ewentualnie odwrotnie, gdyby było to użyteczne), wykorzystując możliwość porównywania reaktancji przy dokładnie wyznaczonej częstotliwości

‘ Porównaj równanie (4.8) do schematu na ryt. 4.6a. w którym R„ mnożone jest przez stosunek rezystancji Porównuje su; ceny przyrządów o Ig samej dokładności i takich samych funkcjach pomiarowych.

a    b

Ryj. 4.11. Schemat ideowy mostka transformatorowego na przykładzie pomiaru poyesmoao C, a-0 widomiarowym wzorca ddadowq czynng. b - o jednomiarawycb wzorcach obu •kładowych impcdancji

Wszystkie wymienione fałdy sprawiają, że mostki transformatorowe należą do najdokładniejszych przyrządów pomiarowych prądu przemiennego składowych unpedancp Osiągalna dokładność komparacji (a więc tylko dokładność porównywania) jest lepsza od dokładności wzorców osiągalna niepewność komparacji może być rzędu 10 *, gdy niepewność wyniku pomiaru uzyskanego takim mostkiem (np pojemności) jest o dwa rzędy gorsza (bo niepewność wzorca jest w takim przypadku dominująca)

W układzie mostka stosuje się zazwyczaj dwa transformatory (rys 4 II), bo w ten sposób można osiągnąć większą rozdzielczość nasuwy Od obu transformatorów oczekuje się dokładności realizacji przekładni liczalnej, co osiąga się dzięki specjalnemu ich wykonaniu Liczalność przekładni osiąga się dzięki odpowiedniej technologu materiałów rdzeni ferromagnetycznych i odpowiedniej konstrukcji transformatorów Przede wszystkim rdzenie ferromagnetyczne wykonane są ze specjalnych stopów i w odpowiedni sposob. dzięki czemu charakteryzują się bardzo dużą przcnikalnością magnetyczną i bardzo dużą indukcją nasycenia (oczywiście małymi stratami mocy czynnej). Uzwojenia nawija się w taki sposób, aby możliwie dokładnie taki sam strumień magnetyczny 0 przenika) wszystkie zwoje danego transformatora i żeby był to „prawie cały” strumień wzbudzony przez prąd uzwojenia wzbudzającego Gdyby takie cele konstrukcyjne zostały w całości osiągnięte, to wówczas me tylko zapewniona byłaby liczalność przekładni, co jest bezwzględnym warunkiem dokładności, ale tzw rapedancja zwarciowa transformatora byłaby bliska zeru¹

Gdy zastosowane są w mostku dwa transformatory, to ich funkcje są różne Jeden je* wówczas transformatorem, przez który dostarczana jest energia elektryczna do mostka, śt równocześnie w uzwojeniach wtórnych realizuje się napięcia o znanym wzajemnym stosunku, wynikającym ze stosunku liczby zwojów. Taki transformator nazywa się indukcyjnym dzirł-

1

Dokładnie równałaby się rezystancji uzwojeń, czyli bardzo mało. np mniej ud I fi Przez lepedae* ciową transformatora rozumie się stosunek napięcia na uzwojeniu pierwotnym transformatom 4a uucana prądu w uzwojeniu wtórnym, gdy uzwojenie wtórne jest zwane Impcdanęja zwarciowa praknome lk*a mm oznacza, że obciążenie prądem uzwojenia wtórnego me powoduje znaczącego gaAn naptęoa a* aoskacł wyjściowych transformatora