Зертханалы жмысты мазмны

Зертханалы жмыс № 1

Кернеулер блгішіні жне Уитстон кпіріні жмыс істеу принциптерін зерттеу.

Жмыс масаты

1. Кернеулер блгішіні жне Уитстон кпіріні жмыс істеу принциптерін зерттеу.

2. Электролшеуіш рылыларды жмыс істеу принциптерін жне негізгі электрлік шамаларды лшеу дістерін зерттеу.

Теорияа ысаша шолу

Кернеу блгіштері (немесе - аттенюатор) кернеуді бірнеше есе кеміту шін олданылады. Олар трлендіру коэффициенті бірден кіші кернеу трлендірушілер болып табылады (сурет 1.1):

К_Д = U_вых/U_вх=R2/(R1+R2) (1.1)

 

Сурет 1.1 Кернеу блгіші

 

Егер айнымалы кернеу тмендесе, R2 резисторына параллель С_п сыйымдылыы пайда болады, бл байланыс сымдарды жне R2-ден алынан кернеу тсетін электрлік рылыны сыйымдылытары. Шыыс кернеуіне тмендетілетін кернеуді жиілігі сер етеді. U_вых жиілікке туелсіз болу шін, R1C1= =R2C_п формуласына сай R1 резистора параллель С1 конденсаторын осу керек. Пайда болан кернеу блгішті жиілік-компенсацияланан кернеу блгіші деп атайды.

Егер блгіш тек айнымалы кернеулер шін олданса, сыйымдылыты кернеу блгішін олдануа болады (сурет 1.1). Егер кернеу блгішімен тмендетілген U_вых кернеу берілетін рылыны кіріс кедергісі R_вх реактивті кедергі С2-ге атысты шексіздікке мтылады деп санаса, онда р полупериодта С1 жне С2 арылы бірдей зарядтар теді деп айтуа болады. Осыдан:

 

U_выхС2=(U_вх-U_вых)С1,

 

одан туындайды:

К_Д = U_вых/U_вх=С1/(С1+С2) (1.2)

 

Кпірді иытарында жалпы жадайда Z1-Z4 комплекстік кедергілері бар (сурет 1.3). Шыыс диагональда Z0 жктемесі бар.

Кпір тедігі I₀=0 кезде болады, яни

 

Z1×Z4 = Z2×Z3 (1.3)

 

Иытарды толы кедергілерді рнектеріні жалпы трі:

 

Z1=R1+j×X1; Z2=R2+j×X2; Z3=R3+j×X3; Z4=R4+j×X4. (1.4)

 

(1.4) рнегін (1.3) рнегіне ойса:

 

(1.5)

 

Сурет 1.3 Кпір схемасы

 

Траты то кпіріні схемасы арастырылан схемадан айырмашылыы жо. Кпір иытарында R1-R4 активті кедергілері бар, ал шыыс диагоналі - гальванометр. Траты то кпіріні осындай схемасы Уитстон кпірі деп аталады. Осы траты то кпірі мысалында жоарыда крсетілмеген тедік рнегіні орытып шыаруын арастырайы. Егер кпір теестірілген болса, яни I₀=0 онда,

I₁=I₂, I₃=I₄ жне R1×I₁=R3×I₃ , R2×I₂=R4×I_4. (1.6)

 

Бір тедікті екінші тедікке блеміз:

 

R1/R2=R3/R4 немесе R1×R4=R2×R3. (1.7)

 

Егер R1 деп кедергісі белгісіз объектіні санаса, онда

R_х=R2×R3/R4. (1.8)

 

Бл рнекті траты то біреселі кпірді тедігіні рнегі деп атайды. Мндаы R4 жне R2 –атынас иытары, ал R3 саыстыру иытары болып табылады.

 

Зертханалы жмысты мазмны

1. Electronics Workbench кмегімен кернеулерді блгішіні 1.3 суретінде крсетілген схемасын жинау. R4 резисторын жне С4 конденсаторды мндерін кернеулерді блгіштері шін есептеу. ртрлі нскалар шін бастапы мндер 1.1 жне 1.2 кестелерінде крсетілген. Табылан есептелген мндерді тжірибе жзінде тексеру.

2. Уитстон кпіріні 1.4 суретінде крсетілген схемасын жинау. R4 кедергісін теестірілген кпір шін анытау. Исходные данные для различных вариантов предоставлены в табл. 1.3. ртрлі нскалар шін бастапы мндер 1.3 кестелесінде крсетілген. Табылан есептелген мндерді тжірибе жзінде тексеру.

Сурет 1.3 – кернеулерді блгішіні схемалары.

Кесте 1.1

Нса	Uк, В	Uш, В	R1, кОМ	Нса	Uк, В	Uш, В	R1, кОМ	Нса	Uк, В	Uш, В	R1, кОМ

Ескерту: барлы нсалар шін R2=2 кОм, R3=4 кОм.

Кесте 1.2

Нса	Uк, В	Uш, В	C1, мкФ	Нса	Uк, В	Uш, В	C1, мкФ	Нса	Uк, В	Uш, В	C1, мкФ

Ескерту: барлы нсалар шін С2=2 мкФ, С3=4 мкФ.

Сурет 1.4 – Уитстон кпіріні схемасы

Кесте 1.3