Folosind un multimetru, putem măsura rezistența, dar în practica radio amator este necesar să se măsoare aceeași inductanță și capacitate. Timp foarte lung pentru aceste scopuri (precum și pentru măsurarea rezistențelor) sunt folosite dispozitive destul de originale - punți de măsurare.
Aceste dispozitive sunt atât de ciudate încât ele nu pot avea nici măcar un indicator. Imaginați - în fața dvs. un mic dispozitiv cu mâner rotativ, în jurul căruia este amplasată o scală, există un comutator al limitelor de măsurare, terminale și. o priză pentru ureche.
Puneți căști (există un sunet înalt), conectați-le la bornele, de exemplu condensatorul a cărui capacitate trebuie măsurată și rotiți mânerul astfel încât sunetul să dispară (sau devine volumul minim). Observați ce diviziune a scării mânerului a dispărut sunetul și, prin această diviziune, determinați capacitatea.
Ce este o punte de măsurare?
Și acum vom înțelege - ce este o punte de măsurare? Să începem cu o punte DC (puteți măsura rezistența) - Fig. 1. Există patru rezistențe incluse foarte asemănătoare cu modul în care sunt încorporate diodele în redresorul punții. O diagonală a podului este alimentată cu o tensiune constantă, iar cealaltă include un voltmetru P1 cu zero în centrul scalei.
Să presupunem că R1 = R2 (Figura 1 A), atunci tensiunea la punctul de joncțiune al acestor rezistoare este egală cu jumătate din U. tensiune Când, în care, R3 = R4, atunci R3 și R4 conexiuni punct va fi aceeași tensiune (0,5U) precum și la punctul de conectare a R1 și R2. Asta înseamnă că nu există o diferență potențială între aceste două puncte și voltmetrul nostru arată zero. Această stare este numită echilibrul podului.
Fig. 1. Măsurarea podurilor cu rezistențe.
Acum presupuneți că rezistența R3 a scăzut și a scăzut (Figura 1 B) și, prin urmare, a devenit mai puțină rezistență R4. În acest caz, tensiunea la punctul de joncțiune al R3 și R4 va crește și va deveni mai mare decât tensiunea la punctul de joncțiune, încă identică, a R1 și R2. Și dacă da, atunci acul voltmetrului se va abate față de stresurile pozitive.
Această condiție se numește dezechilibru al podului. Acum, pentru a echilibra acest pod, este necesar să se schimbe rezistența uneia dintre rezistoare, astfel încât solicitările la punctele de legătură R1-R2 și R3-R4 să fie din nou aceleași stiluri. Acest lucru se poate face prin reducerea rezistenței sau prin scăderea rezistenței R4 sau prin creșterea rezistenței R2.
Figura 1B arată cazul în care R3 nu a scăzut, dar a crescut, ceea ce, desigur, a condus la o scădere a tensiunii în punctul de conectare a R3-R4 în comparație cu tensiunea la punctul de conectare R1-R2 (R1 = R2). Săgeata voltmetrului, în același timp, se abate de la direcția tensiunilor negative. Și pentru a îndrepta echilibrarea podului va fi posibil, de exemplu, prin creșterea lui R4 sau R1 sau prin scăderea rezistenței R2.
Concluzia este că starea echilibrului podului este îndeplinirea relației. R1 / R2 = R3 / R4.
Sisteme practice
Circuitul practic al punții pentru măsurarea rezistenței este prezentat în figura 2. Rezistența RX este rezistența care trebuie măsurată, limitele de măsurare depind de rezistența R2, iar corpul și scara măsurătorului este rezistența variabilă R1. Sarcina este de a conecta RX pentru a seta R1 într-o poziție în care tensiunea pe motorul său va fi egală cu tensiunea la punctul de joncțiune al RX și R2. La fiecare rezistență RX va exista o poziție strict definită R1, la care se obține echilibrul punții.
Ca un indicator al echilibrului podului nu este necesar să se utilizeze un voltmetru indicator sau multimetru, este o poate fi orice indiciu că tensiunea de peste este nenulă, care este, chiar lampă de mici dimensiuni sau un comparator cu ieșire de LED-uri.
Fig. 2. Puntea de testare cu rezistență variabilă.
Fig. 3. Măsurarea punților pentru măsurarea capacității și a inductanței.
Figurile 1 și 2 prezintă circuitele de bridge DC. Un astfel de pod este adecvat doar pentru măsurarea rezistențelor.
Dar avem nevoie de un metru de capacități și inductanțe. În multe dispozitive (și podurile nu sunt o excepție), aceste cantități fizice sunt determinate din magnitudinea reactanței. La urma urmei, cu cât capacitatea unui condensator este mai mare cu cât reactanța este mai mică, cu atât este mai mare inductanța unei bobine, cu atât mai mare este reactanța acesteia (acest lucru este cunoscut din cursul fizicii).
Prin urmare, dacă reactanța bobinei sau a condensatorului se manifestă numai în curent alternativ, atunci rezistorul unui rezistor convențional are o forță atât în curent continuu cât și în curent alternativ.
Figurile 3A și 3B prezintă circuitele de punți AC pentru măsurători de capacitate și inductanță. De fapt, aceste poduri măsoară reactanța capacitivă și inductivă și determină capacitatea și inductanța de la ele.
Trebuie precizat că precizia acestor conectori este influențată de componentele active ale rezistenței bobinei sau condensatorului (rezistența sârmei de cupru cu care este înfășurată bobina, rezistența terminalelor, plăcile condensatoarelor și scurgerea curentului).
Schema de ecartament de pod
Diagrama schematică a capacitatii de măsurare punte reală și inductanța, care sunt încurajați să facă astăzi, este prezentată în figura 4. Probabil deja ghicit că acest dispozitiv va funcționa pe un generator de frecvență joasă și o sursă de laborator, pe care le-am făcut deja înainte.
Cu ajutorul podului este posibil să se măsoare capacitățile de la zeci de pF la unități de μF și de inductanță de la zeci de μH la unități de mH.
Fig. 4. Schema schematică a contorului de capacitate a punții și a inductanței.
Cheia tranzistorului pe VT1 (figura 4) protejează ieșirea cipului generatorului de supraîncărcare, care poate apărea în timpul lucrului cu podul. Comutatoarele S1-S5 selectează limitele de măsurare și ce doriți să măsurați (inductanță sau capacitate). La măsurarea inductanței, bobinele măsurate trebuie conectate la bornele X3 și prin măsurarea capacității - condensatoarele măsurate trebuie conectate la X4.
Dacă ne întoarcem la diagramele din figurile PENTRU ST și, apoi, condensatoarele C1, C2 și C3 (vezi Figura 4) Acest condensator C1 (ris.Z A), iar condensatorul măsurat. - C2 este (ris.ZA). Inductanțele L1 și L2 prezentate în diagrama din figura 4 sunt inductanța L2 în circuitul din figura 3B, iar inductanța măsurată este L1 în figura 3B.
Elementul de măsurare și, în același timp, indicatorul rezultatului măsurătorii este un rezistor variabil R1. Mânerul său are o săgeată și în jurul acestuia este imprimat pe dulapul dulapului (la fel ca și scala de reglaj a generatorului LF).
Conectorul X1 este alimentat de o sursă de alimentare de laborator. La măsurarea capacității, valoarea acestei tensiuni ar trebui să fie stabilită la 10-12V, iar când se măsoară inductanțele - 4-5V. Inductanța și capacitatea pot fi măsurate la aceeași scală. Acest lucru este important, deoarece un număr suficient de condensatori de diferite capacități pot fi achiziționați pentru calibrarea contorului de capacitate și cu achiziționarea aceluiași număr de bobine diferite, pot apărea probleme. Prin urmare, prin calibrarea instrumentului pentru măsurarea capacității, poate fi de asemenea utilizat pentru măsurarea inductanței.
Pe generator, setați frecvența la aproximativ 1000 Hz. Cu această frecvență, podul va continua să funcționeze. Capacitorii C1, C2 și C3 trebuie selectați cu cea mai mică eroare de capacitate. Dacă există o astfel de posibilitate mai bună decât capacitatea lor, verificați-le cu un instrument precis care măsoară capacitatea. În ceea ce privește L2 și L1, este mai bine să utilizați impulsuri gata făcute (la 100 μH și 1 mH).
Dispozitivul poate fi asamblat în orice carcasă adecvată, de exemplu, într-o cutie de săpun plastic. Ca switch-uri S1-S4 puteți folosi același lucru ca și în generatorul LF, dar nu trei, dar cinci module sau comutatoare simple. Puteți să le înlocuiți pe toate cu un comutator rotativ pentru cinci poziții.
Lucrul cu dispozitivul, rețineți că numai unul dintre S1-S5 poate fi închis, în timp ce toate celelalte sunt deschise. Prizele sunt identice pentru toate limitele și tipurile de măsurători. Prin urmare, acesta poate fi calibrat la o singură limită, de exemplu, "x0.01 μF". În acest caz, se prepară condensatori de referință, de exemplu, 1000 pF, 1500 pF, 3000 pF, 5000 pF, 7500 pF, 0,01 uF, .015 uF, .02 uF, .05 uF, 0,1 uF.
Efectuarea măsurătorilor de control ale acestor condensatoare de referință, cu S2 închis, face o marcă pe scară. 1000 pF - "0,1", 1500 pF - "0,15", 3000 pF - "0,3", 5000 pF - "0,5", 7500 pF - "0,75" 1 ", 0,015 μF -" 1,5 ", 0,02 μF -" 2 ", 0,05 μF -" 5 ", 0,1 μF -" 10 ".
Marcajul trebuie făcut la acel punct al scalei, atunci când mânerul rezistenței variabile este transformat, atunci când condensatorul de referință este conectat, sunetul din căști dispar.