Toshkent aloqa tehnologiyalari universiteti u. N. Karimova metrologiya va telekommunikatsiya tizimlarida o

O‘zgarmas tok o‘lchash ko‘prigi (9.4-rasm) ko‘rib chiqilgan ko‘prikdan o‘zgaruvchan tok manbasidan foydalanilishi va uning yelkalari qarshiliklari kompleks bo‘lishi bilan farq qiladi. Balans indikatori ham o‘zgaruvchan tokka hisoblangan bo‘ladi. Indikator sifatida o‘zgaruvchan tokka mo‘ljallangan voltmetrdan yoki boshga taqiladigan telefondan foydalanish mumkin. Odatda Z₁ ni noma’lum va uni topish lozim deb hisoblanadi.

9.4-rasm.
Ko‘prik balansi
(9.6)
shartga to‘g‘ri keladi. Agar buni ko‘rsatkichli shaklda yozilsa,
(9.7)
Bu munosabatlardan ko‘prik balansi uchun
(9.8)
(9.9)
bo‘lish zarurligi kelib chiqadi.
Bu munosabatlar ko‘prik­ning ayrim yelkalari qarshiliklarining xarakterini tanlashda ma’­lum cheklashlar qo‘yadi. Masa­lan, 9.5-a rasmda tasvirlangan sxemada sig‘imni o‘lchashda isroflarsiz (9.9) shart bajarilishi mumkin bo‘lmaydi. Ko‘prikning balansini ta’minlash uchun sxe­ma 9.5-b yoki 9.5-d rasmlarda ko‘rsatilganidek tuzilishi kerak.

9.5-rasm.

Agar noma’lum deb, ya’ni , esa namuna, ya’ni  deb hisoblansa, (9.6) dan
(9.10)
kelib chiqadi.
Namuna qarshilik  ko‘prikning noma’lum qarshilik  bilan qo‘shni bo‘lgan yelkasiga ulangan ko‘priklar yordamchi yelkalar nisbatli ko‘priklar deb ataladi. Namuna qarshilik  noma’lum qarshilik  ga nisbatan qarama-qarshi yelkaga ulangan ko‘priklar yordamchi yelkalarning ko‘paytmasini ko‘priklar yoki o‘tkazuvchanlik ko‘priklari deb ataladi. Ular uchun ushbu munosabat o‘rinli:
. (9.11)
Amaliyotda kompleks qarshilikning aktiv va reaktiv tashkil etuvchilarini o‘lchash uchun bu tashkil etuvchilarni hisoblashni ta’minlash qulaydir. Alohida hisoblash deyil­ganda, shunday rejim tushuniladiki, bunda namuna qarshilikning aktiv va reaktiv rostlanuvchi elementlari mos ravishda o‘lchanayotgan kompleks qarshilikning faqat bitta tashkil etuvchisini aniqlaydi. U holda ko‘prikning rostlanuvchi elementlaridan biri o‘lchanayotgan qarshilikning aktiv tashkil etuvchisini, bshqasi esa reaktiv tashkil etuvchisini hisoblashga imkon beradi.
Yordamchi yelkalar nisbatili ko‘priklar uchun:
.
Yordamchi yelkalar qarshiliklari nisbati umumiy holda kompleks son bo‘lganligi uchun
. (9.12)
U holda (9.10) va (9.12)ni hisobga olib,
R_x + iX_x = (aR_nam – bX_nam) + i(aX_nam + bR_nam)
ni hosil qilamiz, demak,
R_x = aR_nam – bX_nam, X_x = aX_nam + bR_nam. (9.13)
Bu munosabatlardan umumiy holda biz alohida-alohida hisoblashni ololmasligimiz kelib chiqadi: R_x va X_x lar namuna qarshilik Z_nam ning ham aktiv (R_nam), ham reaktiv (X_nam) tashkil etuvchilari bilan aniqlanadi.
Z_x qarshilikning tashkil etuvchilarini alohida-alohida hisoblash uchun (9.13) munosabatlarga ushbu shartlar qo‘yilishi kerak: yo a = 0, yoki b = 0.
Agar a = 0 bo‘lsa, u holda R_x = – bX_nam, X_x = bR_nam. Shunday qilib, aktiv tashkil etuvchi R_x faqat X orqali, reaktiv tashkil etuvchi X_x esa faqat R_nam orqali aniqlanadi. Buning uchun, (9.12) dan kelib chiqadiki, yordamchi qarshiliklar nisbati sof mavhum kattalik yoki
(9.14)
bo‘lishi zarur.
Agar b=0 bo‘lsa, u holda R_x = aX_nam, X_x = aX_nam bo‘ladi. Bu holda yordamchi yelkalar qarshiliklari nisbati sof haqiqiy kattalik yoki
(9.15)
bo‘lishi zarur.
Shunga o‘xshash, yordamchi yelkalar ko‘paytmasili ko‘priklar uchun alohida-alohida hisoblash talabi ushbu shartlarning bajarilishi zarurligiga olib kelishini isbotlash mumkin:
(9.16)
yoki
. (9.17)
Alohida hisoblash talabi va balansning ikkala shartiga rioya qilinishi zarurligi sanoat asboblarida ko‘prik sxemalarining yelkalari parametrlarini tanlashga asos qilib olingan. (9.8), (9.9) shartlardan ko‘prik sxemasining ta’minot kuchlanishi sinusoidal bo‘lishi lozimligi kelib chiqadi. Aks holda ta’minot kuchlanishining asosiy chastotasi uchun bu talablar bajarilgani holda garmonikalar chastotalari uchun bajarilmasdan qolishi mumkin va indikator diagonalidagi kuchlanish balansda nolga teng bo‘lmaydi, balki minimum orqaligina o‘tadi. Ko‘prik balansi indikatsiyasi aniqligiga garmonikalarning ta’sirini susaytirish uchun indikator zanjirida tanlovchi kuchaytirgichlardan foydalaniladi. Indikator sifatida, odatda, elektron voltmetrlarga o‘xshash qurilmalar qo‘llaniladi.
O‘zgaruvchan tok o‘lchash generatorlari xatoligi quyidagi asosiy tashkil etuvchilarga ega: ko‘prik sxemasi sezgirligining cheklanganligi hisobiga xatolik, ko‘pirk sxemasi elementlari (elkalar qarshiliklari) parametrlarining noaniqligi hisobiga xatolik, sxemada mavjud parazit sig‘imlar va induktivliklar hisobiga xatolik.
Yuqori chastotalarda ko‘prik elementlarining o‘zaro, ta’min­lovchi kuchlanish manbasi, o‘lchanayotgan obyekt va boshqalar bilan parazit sig‘imli aloqalari asosiy rol o‘ynaydi. Chastota oshishi bilan ularning ta’siri kuchli o‘sadi. Bularning hammasi ko‘prik balansining noturg‘un bo‘lishiga olib keladi, chunki tashqi ta’sir (eksperimentchining yaqinlashishi yoki uzoqlashishi) parazit sig‘imlarga ta’sir qiladi va shu sababli bitta kattalikning o‘zini takroriy o‘lchashlar turli natijalar beradi. Parazit chig‘imli aloqalarni susaytirish usullaridan biri ko‘prik elementlarini ekranlashdan iboratdir. Biroq bu chora ishchi chastotalar yuqori chegarasini bor-yo‘g‘i bir necha o‘n kilogersgacha kengaytiradi. Odatdagi o‘zgaruvchan tok to‘rt yelkali ko‘priklari ko‘rsatilgan chastotalar diapazoni chegaralarida 0,5...1% atrofida xatolikka ega bo‘ladi.

9.6-rasm.
Sanoat o‘lchash apparaturasida differensial transformator ko‘p­rik sxemalari keng tarqalgan. Bu o‘lchash ko‘priklari (9.7-rasm) kompleks qarshiliklarning tash­kil etuvchilarini o‘lchash uchun kuchli induktiv bog‘lanishli zanjirlarning ushbu xossasidan foy­dalaniladi: zanjirlarda ta’sir qila­yotgan kuchlanishlar va toklar nisbati transformatorlar chul­g‘amlari sonlarining nisbati bilan qat’iy aniqlanadi. 9.6-rasmdagi sxemada Тr₁ transformatorning n₁ va n₂ chulg‘amlari moslab, Тr₂ transformatorning n₃ va n₄ chul­g‘amlari uchrashma ulangan.
Ko‘prik sxemasining muvozanat sharti (U_chiq = 0)

bo‘lib, biroq

bo‘lgan holda bajariladi. Shuning uchun
. (9.18)
Shunday qilib, ko‘prikning muvozanat sharti stabil va tashqi omillarga bog‘liq bo‘lmaydigan o‘ramlar soni nisbatlari bilan aniqlanadi.
Agar namuna qarshilik  ning aktiv va reaktiv tashkil etuvchilari uchun transformatorlarning o‘ramlari sonlarini alohida-alohida o‘zgartirish imkoniyatiga ega bo‘lgan zanjirlar yaratilsa, u holda o‘lchanayotgan qarshilik  ning aktiv va reaktiv tashkil etuvchilarini alohida-alohida hisoblash ta’minlanishi mumkin.
Sanoat ko‘prik sxemalari asosida qarshilik, sig‘im va induk­tivlikni bir necha chastotalarda o‘lchash uchun asboblar ishlab chiqarmoqda. Keyingi vaqtda komponentlar parametr­larini o‘lchash uchun transformatorli ko‘prik sxemalaridan foydalinlmoqda, bunda kompleks qarshilikning o‘lchanayotgan qiymati dastlab operatsion kuchaytirgich yordamida keyin o‘lchash ko‘prigiga beriladigan kuchlanishga o‘zgartiriladi. Operatsion kuchaytirgichlar sxemaning parazit t’sirlardan himoyalanishi yuqori bo‘lishini ta’minlaydi, transformatorli yelkalar esa yuqori metrologik tavsiflarni olish imkonini beradi. Bunday sanoat asboblarining xatoligi bir protsentning o‘ndan birlar ulushlari chegaralarida yotadi.