Məmmədov N. R.,Aslanov Z. Y.,Seydəliyev İ. M.,Hacızalov M. N.,Dadaşova K. S



Yüklə 7,93 Mb.
Pdf görüntüsü
səhifə15/46
tarix24.05.2020
ölçüsü7,93 Mb.
#31490
1   ...   11   12   13   14   15   16   17   18   ...   46
Zabit-Aslanov metrologiya


4.5. Sabit və dəyişən cərəyan körpüləri 

 

 Elektrik  dövrələrinin  parametrlərini  ölçmək  üçün 

körpü sxemləri geniş tətbiq edilir. Sabit və dəyişən cərəyan 



151 

 

körpüləri fərqləndirilir. Qolların sayından asılı olaraq birqat 



(dördqollu) və ikiqat (altıqollu) körpülər mövcuddur. Əl ilə 

və avtomatik müvazinətlənən  körpülər buraxılır. 

Dəyişən  cərəyan  körpüsünün  ümumiləşdirilmiş  sxemi 

şə

k.  4.12-də  verilmişdir.  a-b,  b-c,  c-d    a-d  elementləri 



körpünün  qollarıdır  və  kompleks  müqavimətlərə 

4

1



...,

,

Z



Z

 

malikdir.  b-d  elementi  ölçmə  (çıxış)  diaqonalı  adlanır.  Ona 

yüklər:  sıfır-indikator,  çıxış  siqnalı  gücləndiricisi  və 

körpünün  qeyri-müvazinət  halını  qiymətləndirmək  üçün 

digər  qurğular  qoşulur.  Diaqonal  a-c  qidalandırma 

diaqonalıdır. 



 

 

Şə



k. 4.12. Dəyişən cərəyan körpüsünün ümumiləşdirilmiş sxemi 

 

Ölçmə  körpüsünün  tarazlığı  dedikdə  sxemin  ölçmə 



diaqonalında cərəyan olmayan 

0

0



=

I

 iş rejimi başa düşülür. 

Həmin şərt körpünün qarşılıqlı-əks qollarının müqavimətləri 

hasillərinin  bərabərliyi  

3

2

4



1

Z

Z

Z

Z

=

 

zamanı ödənir. 

Tam 


müqavimətin 

i

j

i

i

e

z

Z

ϕ

=



 

üstlü 


yazılış 

formasından  istifadə  etdikdə,  körpünün  tarazlıq  şərti  üçün 

ifadə belə şəkil alır: 

(

)



(

)

3



2

4

1



3

2

4



1

ϕ

ϕ



ϕ

ϕ

+



+

=

j



j

e

z

z

e

z

z

.

 

Buradan  alınır  ki,  tarazlığa  nail  olmaq  üçün  iki 



bərabərlik ödənilməlidir:  

152 

 

3



2

4

1



z

z

z

z

=



3

2

4



1

ϕ

ϕ



ϕ

ϕ

+



=

+



burada 

i

z -

qolların  tam  müqavimətlərinin  modulu, 



i

ϕ

-

cərəyanın gərginliyə nisbətən faza sürüşmə bucağıdır. 

İ

ki  bərabərliyin  olması  göstərir  ki,  dəyişən  cərəyan 



körpülərində tarazlıq vəziyyəti almaq üçün körpünün ən azı 

iki parametrinin tənzimlənməsi tələb olunur. 

Dəyişən  cərəyan  körpüləri  üçün  körpünün  əlverişli 

olması  -  bir  parametrin  tənzimlənməsindən  digərinə 

müəyyən  sayda  növbəli  keçidlə  tarazlıq  vəziyyətinə  nail 

olmanın mümkünlüyü mühüm əhəmiyyətə malikdir. 

Körpünün  qarşılıqlı-əks  qollarının  fazalar  cəminin 

bərabərliyi 

şə

rtindən 


istifadə 

etməklə 


qolların 

müqavimətlərinin  xarakterini  təyin  etmək  olar.  Əgər 

körpünün  qolları  məsələn,  birinci  və  ikinci  qollar  təmiz 

aktiv  müqavimətə  malik  olarsa,  yəni   

1

1

R



=

 

və 


2

2

R



=

onda 



0

2

1



=

=

ϕ



ϕ

.  Beləliklə,  üçüncü  və  dördüncü  qolların 

müqavimətləri eyni xarakterə (tutum, yaxud induktiv) malik 

olmalıdır. 

Ölçmə  körpüsünün  mühüm  xarakteristikası  onun 

həssaslığıdır. Körpünün həssaslığı dedikdə tarazlıq vəziyyəti 

yaxınlığında çıxış və ölçülən kəmiyyətlərin son artımlarının 

nisbəti başa düşülür: 



x

y

S

&

&



&





.

 

Dəyişən  cərəyan  körpülərində  maksimal  həssaslığa 



nail  olmaq  üçün  körpü  simmetrik  olmalıdır  (

2

1



Z

=

və 


4

3

Z



=

),  ölçmə  diaqonalının  hər  iki  tərəfində  yerləşən 

qolların  faza  sürüşmə  bucağı  isə 

π

±



-yə  bərabər  olmalıdır. 

İ

tkilər  olduğundan  sonuncu  şərti  dəqiq  ödəmək  praktiki 



olaraq qeyri-mümkündür.  

Sabit  cərəyanda  elektrik  müqavimətini  ölçmək  üçün 

bu müqavimətin qiymətindən asılı olaraq birqat və ya ikiqat 

körpülər  istifadə  edilir.  Birqat  körpülər,  bir  qayda  olaraq, 

10-10

6

Om diapazonunda işləyir. Bu diapazonun sərhədlərini 



153 

 

kiçik  qiymətlər  tərəfdən  birləşdirici  naqillərin  və 



kontaktların  müqavimətləri,  böyük  qiymətlər  tərəfdən 

izolyasiyanın  müqaviməti  şərtləndirir.  Məsələn,  ölçülən 

obyekti 

x

R  

körpüyə birləşdirərkən naqillərin və kontaktların 

müqavimətini  nəzərə  almaqla    10

-4

  Om  və  daha  böyük 



müqavimət  daxil  edilir.  Ölçmə  müqaviməti  1Om  olduqda 

cəmi    0,01%  səhv  daxil  edilir,  ancaq      10

-3

  Om  üçün  səhv 



10% təşkil edəcəkdir. 

Birqat körpü sxemi şəkil 4.13-də verilmişdir.  

Misal kimi ölçülən müqavimətin 

x

R  

körpünün birinci 

qoluna  qoşulması  halına  baxılacaqdır,  yəni 

x

R

=

1

.  Onda 



3

Z  

qolu  müqayisə  qolu, 

2

Z

4



Z

  isə  nisbət  qolları 

olacaqdır. 

Aktiv 


müqavimətin 

ölçülməsi 

nəzərdən 

keçirildiyindən  gələcəkdə 

1

1

R



=

,   


2

2

R



=

3



3

R

=

4



4

R

=

  bərabərliklərindən  istifadə  olunacaqdır.  Ölçülən 

müqavimətin qiyməti 

4

2



3

R

R

R

R

x

=

 

ifadəsindən təyin edilir. 

 

 



Şə

k. 4.13. Birqat körpünün sxemi 

 

10  Om-dan  böyük  müqavimətlərin  ölçülməsi  zamanı 



ölçülən müqavimət ikisıxaclı sxem üzrə qoşulur. Bu zaman  

(şək. 4.13) a nöqtəsi körpünün 1 sıxacına qoşulur. O da öz 



154 

 

növbəsində  naqil  bənd  ilə  2  sıxacına  birləşdirilir.  b  nöqtəsi 



isə  4  sıxacı  ilə  bəndlə  birləşdirilmiş  3  sıxacına  qoşulur. 

Ölçülən  müqavimətlər  diapazonunun  kiçik  qiymətlər 

oblastında  müəyyən  qədər  genişləndirilməsi  birqat  körpü 

sxemində 

dördsıxaclı 

qoşulma 


sxemindən 

istifadə 

olunmaqla  əldə  edilir.  Bunun  üçün  a  nöqtəsi  ayrı-ayrı 

naqillərlə  1  və  2  sıxaclarına  qoşulur,  həmin  sıxaclar 

arasındakı bənd götürülür. nöqtəsi ayrı-ayrı naqillərlə 3 və 

4  sıxacları  ilə  birləşdirilir,  onlar  arasındakı  bənd  də 

götürülür.  Belə  qoşulma  sxemi  naqillərin  və  kontaktların 

müqavimətlərinin  təsirini  azaltmağa  imkan  verir  (şəkildə 

onlar şərti olaraq 

4

1



,

...


,

r

r

 

kimi işarə olunmuşdur). Doğrudan 

da körpünün qollarının 

2

R



 

 

3

R

 müqavimətləri 

4

2

r



>>

 və 


2

3

r



>>   şərtlərindən  seçildiyi  üçün  naqillərin  və 

kontaktların   

2

r

və 


4

r

  müqavimətlərini  nəzərə  almamaq 

olar. 

1

r



və 

3

r

  müqavimətləri  də  körpünün  fərqli 

diaqonallarına qoşulduğundan tarazlıq şərtinin ödənilməsinə 

təsir etmir.  

Körpü  sxeminin  həssaslığı  ölçülən  müqavimətin  və  

qidalanma gərginliyinin qiymətləri ilə müəyyən edilir. Kiçik 

müqavimətlərin  ölçülməsi  həssaslığın  azalmasına  səbəb 

olur,  bu  da  qidalanma  gərginliyini  artırmaqla  konpensasiya 

edilə  bilər.  Lakin  körpünün  qollarında  səpələnən  gücün 

buraxılabilən  qiymətinə  məhdudiyyətlər  qoyulduğundan 

körpü  sxeminin  qidalanma  gərginliyinin  daim  artırılması 

qeyri-mümkündür. Qeyd olunan çatışmazlıqlar ikiqat ölçmə 

körpülərində  yoxdur.  İkiqat  körpülərdən  istifadə  ölçülən 

müqavimətin  aşağı  həddini  10

-8

  Om-dək  genişləndirməyə 



imkan verir.  

Sabit 


cərəyan 

körpüləri 

üçün 

ə

sas 



xətanın 

normalaşdırılması nisbi xətaya görə edilir. Dəqiqlik sinfi ya 

bir ədəd kimi (c) işarə edilir və bu zaman buraxıla bilən əsas 


155 

 

nisbi xətanın həddi birhədli düsturla 



c

=

δ



 təyin olunur,  ya 

da 


d

c

 kəsri şəklində işarə edilir və onda:  















+

±



=

1

x



s

R

R

d

c

δ



burada 

s

R

-  verilən  diapazonda  müqavimətin  son  qiyməti, 



x

R

- ölçülən müqavimətdir.  



Tutumu  və  itki  bucağının  tangensini  ölçmək  üçün 

körpülər.  Tutumu  ölçərkən  nəzərə  almaq  lazımdır  ki,  real 

kondensator  aktiv  gücün  udulması  səbəbindən  itkilərə 

malikdir. Kiçik itkiləri olan kondensatoru təsvir etmək üçün 

ardıcıl,  böyük  itkiləri  olan  kondensatoru  təsvir  etmək  üçün 

isə  paralel  sxem  istifadə  olunur.  Sxemlərdə 

C

-  ədədi 

qiymətcə ölçülən tutuma bərabər ekvivalent ideal tutumdur,  



R

  isə  kondensatorda  udulan  gücün  miqdarını  xarakterizə 

edən  ekvivalent  müqavimətdir.  Şək.  4.14-də  kiçik  itkiləri 

olan kondensatorun tutumunu ölçmək üçün körpünün sxemi 

verilmişdir. 

Bu halda körpünün qollarının tam müqaviməti:  



x

x

C

j

R

Z

ω

1



1

+

=



1

2



R

=



n



n

C

j

R

Z

ω

1



3

+

=



2

4



R

=

. 



 

 

Şə



k. 4.14. Az itkiləri olan kondensatorun ölçülməsi üçün körpünün 

sxemi 


156 

 

 



Bu ifadəni körpünün tarazlıq düsturuna qoysaq, alarıq: 

1

2



1

1

R



C

j

R

R

C

j

R

n

n

x

x





+

=







+

ω

ω





x

C

 və 


x

R

-in qiymətləri 

1

2

R



R

C

C

n

x

=

 və 



2

1

R



R

R

R

n

x

=

 



ifadələrindən təyin edilir. Cərəyanın gərginliyə nəzərən faza 

sürüşmə bucağını 

0

90 -yə tamamlayan 



δ

 itki bucağı  



n

n

x

x

R

C

R

C

tg

ω

ω



δ

=

=



 

ifadəsi ilə təyin edilir. 

Körpünün 

tarazlaşması 

alqoritmi 

belədir. 

0

=

n



R

qoyulur,  qolların  nisbətini 

2

2

R



R

  sıfır-indikator 

minimal 

cərəyan 


göstərənədək 

dəyişirlər. 



n

R

-i 


tənzimləməklə  sifir-indikatorun  göstərişlərinin  sonrakı 

azalmasına nail olunur. Sonra yenidən 

1

2

R



R

 nisbətini tarazlıq 

vəziyyəti alana kimi dəyişirlər.  

Böyük  itkiləri  olan  kondensatorun  tutumu  ölçülərkən 



n

R

  və 


n

C

-in  paralel  qoşulma  sxemindən  istifadə  edilir.  Bu 

halda  ardıcıl  sxemdən  istifadə  etmək  məqsədəuyğun 

deyildir,  belə  ki,  tarazlaşdırılan  qola  böyük  ardıcıl 

müqavimətin qoşulması körpünün həssaslığını azaldır.  

Qolların  tam  müqavimətləri  aşağıdakı  ifadələrlə  təyin 

edilir: 

x

x

x

R

C

j

R

Z

ω

+



=

1

1



1

2



R

=



n



n

n

R

C

j

R

Z

ω

+



=

1

3



2

4



R

=

Tarazlıq əldə edildikdə aşağıdakı bərabərlik ödənir: 



157 

 

n



n

n

x

x

x

R

C

j

R

R

R

C

j

R

R

ω

ω



+

=

+



1

1

1



2

Beləliklə:  



1

2

R



R

C

C

n

x

=

 və 



2

1

R



R

R

R

n

x

=

 . 



Belə paralel qoşulma sxemi üçün itki bucağının 

tangensi aşağıdakı ifadə ilə hesablanır: 



n

n

x

x

R

C

R

C

tg

ω

ω



δ

1

1



=

=



Sarğacın    induktivliyini  və  keyfiyyətini  ölçmə

üçün körpülər. Göstərilən fiziki keyfiyyətin ölçülməsi üçün 

körpülər  ya  nümunəvi  induktivlik  (şək.  4.15),  ya  da 

nümunəvi tutum (şəkil 4.16) istifadə etməklə qurula bilər. 

Nümunəvi 

induktivlikdən 

istifadə 

edilərkən 

körpünün  ölçülən  qoluna  aktiv  müqavimətə   



x

R

  malik 


x

L

 

induktivlikli  sınaqdan  keçirilən  sarğac  qoşulur.  Qonşu  qola 



isə 

n

L

  induktivlikli  və 



n

R

  müqavimətli  nümunəvi  sarğac 

qoşulur. 

x

R

 və 


n

R

 müqavimətləri arasındakı nisbətdən asılı 

olaraq  əlavə  dəyişən  müqavimət 

R

  ya  ölçülən  sarğacla 

ardıcıl (bax şək. 4.15), ya da nümunə induktivlik sarğacı ilə 

ardıcıl  birləşdirilir.  

 

Şə

k. 4.15. Nümunəvi induktivlik tətbiq etməklə 



 induktivliyi ölçmək üçün körpü 

158 

 

 



Şə

k. 4.16. Nümunəvi kondensator tətbiq etməklə 

 induktivliyi ölçmək üçün körpü 

 

Ə



gər 

n

x

R

<

 (

R

 ilə 

x

L

 ardıcıl) olarsa, onda tarazlıq 

şə

rti 


2

1

R



R

L

L

n

x

=



R

R

R

R

R

n

x

=



2

1

 



olduqda əldə edilir. 

Ə

gər 



n

x

R

>

  olarsa,  onda 



R

  ilə 


n

L

  ardıcıl  qoşulur, 

ölçülən 

x

R

 və 


x

L

 isə aşağıdakı kimi təyin edilir: 

2

1

R



R

L

L

n

x

=



(

)

2



1

R

R

R

R

R

n

x

+

=



Nümunəvi  tutumdan  istifadə  edilən  halda  (bax  şək. 

4.16) tarazlıq şərti aşağıdakı şəkli alır: 

2

1



R

CR

L

x

=



R

R

R

R

x

2

1



=

Sarğacın  keyfiyyəti  ya  ölçülən  induktivliyin 



x

L

  və 


müvafiq  müqavimətin 

x

R

  qiymətinə  görə,  ya  da 



R

   

C

-

nin  qiymətlərinə  görə 



x

x

R

L

Q

ω

=





CR

Q

ω

=



  ifadələrindən 

təyin  edilir.  Qeyd  etmək  lazımdır  ki,    şək.  4.16-da  verilən 

sxemdə  dəyişən  yox,  sabit  nümunəvi  tutumdan  və  dəyişən 


159 

 

rezistordan  istifadə  mümkündür.  Bu  üsul  ölçülən 



induktivliklərin  və  keyfiyyət  əmsallarının  qiymətləri 

haqqında birbaşa hesabatların götürülməsinin əlverişliliyi ilə 

xarakterizə  olunur.  Ancaq  ölçülən  konturun  keyfiyyətinin 

kiçik qiymətlərində (

1

=

Q



) belə körpülər əlverişsiz olur. 

Müasir  körpülər  rəqəm  prosessorları  əsasında  yaranır. 

Mikroprosessor 

nüvə 


ölçmə 

prosedurunu 

avtomatlaşdırmağa,  qurğunun  çoxfunksiyalılığını  təmin 

etməyə  (bir  çox  körpülər  digər  ölçmə  mexanizmləri  ilə, 

məsələn,  multimetrlərlə  inteqrasiya  edilib),  maneələri  yox 

etməyə,  ölçmələrin  toplanmış  nəticələrinin  emalına 

(saxlanma,  kompyuterlə  mübadilə,  protokolların  çap 

edilməsi) və s. imkan verir. 



 

4.6. Sabit cərəyan kompensatorları 

 

Kompensatorun  ümumiləşdirilmiş  sxemi  şək.  4.17-də 



verilmişdir.  

x

E

-in  ölçülməsi  alqoritmi  belədir.  İşçi  cərəyanın 

qiyməti qoyulur. Bunun üçün  A dəyişdirici açarını (açar) 1 

vəziyyətinə  çevirirlər, 

1

R

  müqavimətini  isə  o  vaxta  qədər 

dəyişdirirlər  ki,  sıfır-indikator  cərəyanın  olmadığını 

göstərəcək,  onda 



norm

eks

E

IR

=

.  Sonra  A  dəyişdirici  açarı  2 



vəziyyətinə  qoyulur  və  hərəkətli  kontakt  K  hərəkət 

etdirilərək  ölçmə  diaqonalında  cərəyanın  kəsilməsinə  nail 

olunur. Bu halda 

x

x

E

IR =

, burada  



I

- əvvəlcə qoyulan işci 

cərəyanın qiymətidir, yəni yekun nəticədə yazmaq olar: 

eks

x

norm

x

R

R

E

=

 



160 

 

 



 

Şə

k. 4.17. Kompensatorun ümumiləşdirilmiş sxemi: 



norm

E

- EHQ dəqiq məlum olan normal element; 



x

E

- ölçülən EHQ 

mənbəyi; Sİ-sıfır indikator (bir qayda olaraq qalvanometr); 

nüm

R

-kompensatorun işçi cərəyanının qiymətindən və 



x

E

-dan asılı 

olaraq seçilən nümunə müqaviməti; KB-köməkçi batareya 

 

Kompensatorun  köməyi  ilə  ölçmə  zamanı  əldə  edilən 



yüksək  dəqiqlik  tətbiq  edilən  qalvanometrin  yüksək 

həssaslığından,  normal  elementin  və  rezistorların  yüksək 

dəqiqliyindən,  həmçinin  köməkçi  qida  mənbəyinin  yüksək 

stabilliyindən irəli gəlir. 

Kompensatorun  üstünlüyü  həm  də  ondan  ibarətdir  ki, 

ölçülən  kəmiyyət  mənbəyindən  kompensasiya  anında  güc 

tələb olunmur. Məhz ona görə də kompensatorun köməyi ilə  

EHQ ölçmək mümkündür. 

Müasir  cərəyan  kompensatorlarının  dəqiqlik  sinifləri 

0,0005-0,5. 

 


Yüklə 7,93 Mb.

Dostları ilə paylaş:
1   ...   11   12   13   14   15   16   17   18   ...   46




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©azkurs.org 2024
rəhbərliyinə müraciət

gir | qeydiyyatdan keç
    Ana səhifə


yükləyin