Трансформаторные мосты

Преимуществами трансформаторных мостов являются [c.451]

Мосты переменного тока могут иметь индуктивную связь между плечами моста и цепью источника питания или индикатора. Такие схемы принято называть трансформаторными мостами. [c.450]

В схеме четырехплечего измерительного трансформаторного моста (рис. 3.28, а) вторичная обмотка трансформатора выполняет роль плеч 2з и Эта схема относится к симметричным схемам, у которых = 22 и 2з = 2д. Ее преимущество заключается в том, что она позволяет при большом сопротивлении плеч 22 и 2д по отношению к источнику питания моста получить малые значения сопротивления этих плеч по отношению к индикатору, что обеспечивает максимальную чувствительность. При включении вместо 21 измеряемого сопротивления 2 сопротивление 2г регулируют так, чтобы 22 = 2 , что с учетом 2з = 2д обеспечивает баланс моста. [c.451]

Рис. 3.28. Схемы трансформаторных мостов

Трансформаторные мосты применяются для НК объектов, техническое состояние которых характеризуется комплексным сопротивлением или различными неэлектрическими величинами, предварительно преобразованными в изменение индуктивности или емкости. [c.451]

Основными преимуществами данного типа трансформаторных мостов являются [c.459]

Большая часть мостов для измерения импеданса обычно работает удовлетворительно при частотах ниже 10 МГц, хотя были сконструированы трансформаторные мосты (т.е. мосты, плечами которых служат обмотки трансформатора) для измерения импеданса на частотах до 100 МГц. В растворах электролитов на частотах ниже 500 кГц начинает сказываться поляризация электродов, поэтому нижний предел частоты, на которой можно надежно эксплуатировать мосты, составляет около 10 кГц. При соблюдении мер предосторожности мостовые методы позволяют изучать растворы с tg5 до >I, но балансировка моста при этом затрудняется, поскольку чем больше отношение тока проводимости к току смещения, тем балансирование чувствительнее к регулированию емкости. [c.322]

Разработка трансформаторного моста дала метод измерений импеданса, в котором удается избежать многих сложностей, присущих другим мостам переменного тока. Преимущества моста этого типа обусловлены тем, что при наложении напряжения на первичную обмотку идеального трансформатора импеданс вторичной обмотки выражается через импеданс первичной обмотки как , где п /п - отношение числа витков первичной и вторичной обмоток. В устройстве, описанном Коулом и Гроссом [31], первичная и вторичная обмотки трансформатора с тесной индуктивной связью между обмотками и отношением числа витков, близким к единице, служат плечами моста Уитстона,, а измеряемая ячейка и магазин полной проводимости являются двумя другими плечами. Остаточная полная проводимость обмотки, служащей одним плечом, передается на другую обмотку благодаря тесной индуктивной связи между ними. Коул и Гросс также описали ячейку с защитным кольцом и тремя выводами для работы с мостом, который, по мнению автора, пригоден для измерения характеристик растворов электролитов. [c.330]

Для определения диэлектрической проницаемости и удельной электропроводности растворов ряда солей триалкил- и тетраалкиламмония в 1, 2-дихлорэтане и в других полярных и неполярных растворителях применялся серийный трансформаторный мост [7]. Измерения проводили в интервале частот 1-100 МГц. Исследуемые растворы помещали в коаксиальный конденсатор, который закрепляли в верхней части моста, чтобы свести к минимуму поправки на индуктивность. Внешний цилиндр коаксиальной ячейки, представляющей собой несбалансированную полную проводимость, заземляли. Калибровка моста с помощью параллельно соединенных стандартных компонентов показала, что правильные значения емкости и проводимости можно получить только при условии, что параллельная проводимость не [c.331]

До некоторо степени похожие трансформаторные мосты, например трансформаторный мост фирмы Дженерал радио , используют также и в области низких частот. Однако они об.та-дают малой чувствительностью при измерении образцов с высоким полным сопротивлением, если не принимать специальных мер, позволяющих уменьшить сопротивление соединительных проводов защитной схемы. В некоторых системах этого можно достичь, используя четырехэлектродное устройство [67, 681. [c.297]

В последние годы все более широкое применение в практике измерений электрохимического импеданса находят трансформаторные мосты, в которых имеется тесная индуктивная связь между плечами. [c.94]

На рис. 48 даны две схемы двойных трансформаторных мостов (с двумя парами индуктивно-связанных плеч). Уравнение равновесия моста а имеет вид [110] [c.99]

Рис. 49. Схема трансформаторного моста с регулировкой числа витков в одном из плеч [111]

Успехи в создании прецизионных кондуктометрических измерителей связаны с использованием высококачественных резисторов и магазинов, трансформаторных измерительных мостов и устойчивых к помехам нуль-индикаторов. Так, применение вместо резистивных - мостов с трансформаторными плечами значительно повышает временную и температурную стабильность схемы она становится малочувствительной к влиянию емкостных утечек [8]. Теории трансформаторных мостов посвящена работа [131]. [c.129]

Рис. 1У.6. Принципиальная схема трансформаторного моста.

Одна из основных особенностей трансформаторных мостов исключительная устойчивость их плечевых отношений при действии паразитных проводимостей, шунтирующих эти элементы. Кроме того, трансформаторные плечи в мостах могут иметь любые отношения в пределах от 1 1 и до 1 10 и соответствуют весьма малым погрешностям отношений чисел витков. Так, отношение 1- 10 получено с погрешностью Ы0 [45]. Это позволяет проводить точные измерения путем переключения числа витков в обмотках и для настройки схем использовать меры с постоянным значением. Иными словами, трансформаторные мосты позволяют перекрыть диапазон измеряемых емкостен с помощью одной или нескольких образцовых мер высокого класса [45, 46]. Существенное преимущество трансформаторных мостов — высокая температурная и временная стабильность отношения плеч. Имеются трансформаторные плечи, которые одинаково хорошо работают как при нескольких десятках Гц, так и при десятках МГц. [c.77]

Набор внутренних электродов позволяет использовать преобразователь для исследования различных веществ— от разбавленных слабополярных растворов углеводородов до жидкостей с большими потерями и диэлектрической проницаемостью свыше 100 отн. ед. При этом в качестве измерителя используют трансформаторный мост. Преобразователь соединен с мостом при помощи коаксиальных кабелей, которые имеют изоляцию из фторопласта-4. [c.131]

С помощью термостатирующей рубашки и внешнего тепло-изолятора можно надежно термостатировать систему преобразователя. Основные преимущества этого типа преобразователя рассмотрены в главе IV. Следует отметить, что подобные преобразователи (контактные и бесконтактные) по сравнению с другими типами могут обладать наиболее широким диапазоном измерения величин 8 в зависимости от х жидкости, особенно если использовать прибор с великолепными метрологическими качествами— типа трансформаторного моста. [c.132]

Основные свойства трансформаторных мостов нами рассматривались при описании контактных методов измерения. Однако неконтактные мостовые устройстч ва имеют некоторые особенности. [c.130]

На рнс. 82, а изображена конструкция трансформаторного моста погружного тина. В этом приборе петля исследуемого раствора создается -колонкой раствора внутри окружности тороидального трансформатора и объемом раствора, ограннченным мениском, стеы-ками и дном сосуда. [c.130]

Кроме трансформаторных мостов, при построении приборов, основанных на ЭМК, применяют и другие измерительные схемы, допускающие вынесение части схемы в блок преобразователя, например, автогенера-торные схемы, измерители добротности с вынесенным резонансным контуром, схемы преобразования на основе операционного усилителя, схемы сравнения токов или напряжений или специальные схемы компенсации влияния подводящих проводов. [c.459]

Типичный рабочий диапазон частот для двойнослойных измерений находится в области 400 -2000 Гц. Однако для некоторых целей могут понадобиться измерения при более низких или высоких частотах. Например, когда ячейка обладает большим сопротивлением (в разбав-лшных растворах), для увеличения емкостной составляющей импеданса может оказаться желательной работа на низких частотах. Аналогично для измфений в нормально проводящих электролитах на низких или высоких частотах будет выгоднее увеличить (или уменьшить) площадь электрода, чтобы уравновесить шкосгную и (мичес составляющие импеданса ячейки. В условиях, когда емкостная и омическая части импеданса различаются сильно, значительными преимуществами обладает чувствительное к фазе детектирование, отличающее омический разбаланс от емкостного [38]. При измерениях на частотах выше 10 кГц важную роль начинают играть остаточная индуктивность мостовых элементов и присущая большим слюдяным конденсаторам измерительных,звеньев частотная зависимость. Для таких измерений могут потребоваться специальные мостовые схемы, такие, как равноплечие трансформаторные мосты [48] или двойные Тобразные мосты [49]. [c.98]

Звезда, для которой выполняется условие (23.8), носит название согласованной звезды и обладает одним весьма важным свойством. Шунтирование любой пары ее вершин (а — с а — Ъ или Ь — с на рис. 45) порознь или одновременно произвольными импедансами не лишает ее свойства согласованности. Иными словами, шунтирование обмоток трансформатора при Лд = = О и А = 1 не меняет отношения импедансов этих обмоток. Поэтому паразитные шунтируюпще связи не влияют на равновесие трансформаторного моста. Это делает трансформаторные мосты очень удобными для измерения импедансов при высоких частотах, поскольку они фактдчески не требуют сложной защиты от паразитных емкостных связей. [c.100]

Впервые трансформаторные мосты были применены в электрохимии для измерения электропроводности электролитов [111]. Схема такого моста показана на рис. 49. Она аналогична принципиальной схеме рис. 48, но отличается от последней возможностью регулирования числа витков в одном из плеч (числа витков в другом плече остаются неизменными). Часть трансформатора по одну сторону от нейтрали имеет 100 витков с десятью отводами через каждые десять витков. В плечо сравнения включены четыре соединенных параллельно декадных переключателя. К двум из них подсоединяются образцовые резисторы, а к двум другим — образцовые конденсаторы. Аналогичные мосты применялись для измерения электрохимического импеданса в работах Бокриса, Армстронга и др. [97, 112—114]. В частности, в [114] интервал частот трансформаторного моста составлял 0,15—5 мгц, а измеряемые параметры могли лежать в пределах Ср = 0,01—20 ООО пф, Rp — 10—10 ом. Недостаток трансформаторных мостов — сравнительно высокая амплитуда напряжения на ячейке — около 30 мв. Этого недостатка удалось избежать Деванатану и Тилаку [114] в специально сконструированном трансформаторном мосте, который, однако, был предназначен для работы в узком диапазоне частот около 1 кгц. [c.101]

Пружина 4 обеспечивает необходимый прижим площадки де тали 3 к микрометру. Фторопластовый (фторопласт-3) силь фон 6 герметизирует рабочий объем преобразователя при пере мещении штока. Неподвижный электрод 13 методом вжигания серебра нанесен на тонкую керамическую пластину из титанатг бария толщиной 0,5 мм. Пластина в таком виде впрессована гайку 10 из фторопласта. Нижняя часть рабочего объема герметизируется ножевым уплотнением. Штуцер 8, укрепленный в корпусе 7, служит для заполнения преобразователя измеряемой жидкостью, а штуцер 14 с пробкой — для выхода воздуха при заполнении рабочего объема преобразователя. Пробка 9 используется при сливе жидкости. Титанат бария (е = 1200), служащий изолятором и носителем подвижного электрода 15, также впрессован в шток 5 из фторопласта. На нижней керамической пластине кроме основного неподвижного электрода 13 нанесено охранное кольцо, заземляемое (как и все другие металлические детали) при измерениях по симметричной трехточечной схеме, например, с помощью трансформаторного моста типа Е8-2. Таким образом, рабочий объем преобразователя выполнен из химически стойких материалов (фторопласт и керамика). Припаянные к электродам и охранному кольцу выводы, с помощью кабелей с разъемами обеспечивают контакт с измеряемым прибором (на рис. V. 10 показан только нижний разъем 11). Измерения производят при известной частоте и изложены в главе IV. [c.132]

Для измерений дифференциальной емкости при высоких частотах (выше 10 ООО гц) в настояш,ее время получили распространение дифференциальные, или трансформаторные, мосты, у которых плечи Zi и 2 представляют собой вторичную обмотку согла-суюш,его трансформатора с выводом средней точки [74—77]. Так, на 8-м Совеш,ании ЦИТЦЕ было доложено [74] о создании дифференциального моста с двумя взаимозаменяемыми согласуюш,ими трансформаторами (на высокие и низкие частоты), с помош,ью которого можно было производить измерения емкости в интервале частот от 20 гц до 3 Мгц. Однако верхний предел частот был, невидимому, явно завышен, поскольку в последуюш,ей работе тех же авторов [75] описан аналогичный мост, но с более скромным интервалом частот от 10 гц до 1,7 Мгц. По мнению Лоренца [78], надежные данные по величине дифференциальной емкости с по-мош,ью обычного или трансформаторного моста переменного тока могут быть получены лишь при частотах, не превышаюш,их 0,5 Мгц, что связано с переменной остаточной индуктивностью магазинов сопротивления. Значительно более стабильные результаты при частотах порядка мегагерц могут быть получены при использовании Т-образных мостов [78]. С помош,ью такого моста в цитируемой работе [78J были сняты кривые дифференциальной емкости в 17V растворе Na lO при частотах 0,5 0,795 и 1 Мгц. Характерным является то, что значения емкости при различных частотах практически укладываются на одну общую кривую. [c.19]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология