ИМС широко используется для измерения электрического сопротивления индуктивности L и добротности Q катушек, емкости С и угла потерь конденсаторов .
Для измерения индуктивности наибольшее распространение получил мосты, основанные на сравнении Lx с образцовой емкостью (рис. 4.2 и 4.3). В качестве образцовой емкости обычно применяют конденсатор, обладающий весьма малыми потерями, поэтому для достижения равновесия в плечо с образцовой емкостью включают резистор с переменным активным сопротивлением. Последний в зависимости от величин Qx может быть включен параллельно (рис. 4.2), либо последовательно (рис. 4.3). Условия равновесия моста (рис. 4.2) имеют вид
.
Разделяя действительные и мнимые составляющие, нетрудно получить, что
; (4.8)
. (4.9)
Известно, что добротность катушек равна
.
Тогда для рассматриваемой схемы
. (4.10)
Для ИМС (рис. 4.3) расчетные соотношения имеют вид:
(4.11)
(4.12)
(4.13)
Из полученных соотношений следует, что ИМС (рис. 4.2) является частотно-независимой, а ИМС (рис. 4.3) является, наоборот, частотно-зависимой. При фиксированной емкости и частоте напряжение питания обеих ИМС шкалы резисторов R 4 можно непосредственно проградуировать в значениях Qx. Для измерения Lx катушек с малой добротностью (Qx < 1) рассмотренные ИМС обладают плохой сходимостью (количество операций, необходимых для уравновешивания ИМС). В таком случае используются более сложные шестиплечья ИМС (конспект лекций).
Рис. 4.2 Рис. 4.3
При измерении емкости с малыми потерями используется схема с последовательным включением резистора R 3 (рис. 4.4) и наоборот при схема с параллельным включением регулируемого резистора
(рис. 4.5).
Рис. 4.4 | Рис. 4.5 |