Masurarea frecventei cu punti de curent alternativ

Masurarea frecventei cu punti de curent alternativ

Masurarea frecventei cu ajutorul puntilor de curent alternativ este o metoda de zero, in sensul ca se modifica unul din elementele puntii pana cand curentul prin diagonala puntii se anuleaza. Conditia de echilibru a puntii (curentul prin diagonala nul) se exprima in functie de impedantele complexe ale bratelor prin relatia:

in care impedantele din bratele opuse sunt notate unele cu indice par si celelalte cu indice impar. O conditie echivalenta a echilibrului puntii consta in anularea tensiunii din diagonala puntii.

Presupunand ca instrumentul de masurat are o impedanta foarte mare, tensiunea de dezechilibru a puntii poate fi calculata cu relatia:

care conduce la aceeasi conditie de echilibru privind impedantele ca si anularea curentului prin diagonala puntii, data de relatia (4).

Conditia de echilibru a puntii este o relatie in complex, ceea ce inseamna ca trebuie sa se anuleze atat partea reala cat si partea imaginara, motiv pentru care echilibrarea puntii de curent alternativ se face cu ajutorul a doua elemente de circuit variabile. In functie de tipul impedantelor din bratele puntii si de elementele utilizate pentru a aduce puntea la echilibru s-au conceput foarte multe scheme de punti de curent alternativ, dar in cadrul aparaturii pentru masurarea frecventei s-au impus numai cateva, doua dintre acestea fiind prezentate in figura 4 (a - schema de principiu si b - schema variantei Wien Robinson).

In cazul puntii de rezonanta conditia de echilibru a puntii determina relatiile:

Rezistenta R₃ nu este un rezistor ci este data de rezistenta conductorului cu care s-a realizat inductanta L Valoarea acesteia este compensata cu ajutorul rezistorului R₂. Practic se modifica valoarea rezistentei R₂ pana la minimul tensiunii de dezechilibru dupa care se ajusteaza valoarea capacitatii C.

Conditia de echilibru a puntii Wien Robinson, din figura 1,6, conduce la relatia:

Pentru comoditatea reglajelor si calculelor, puntea se construieste in asa fel incat elementele de circuit sa indeplineasca relatiile:

Se remarca avantajul acestei punti fata de puntea de rezonanta prin faptul ca elementele de reglaj R₃, R₄ se pot modifica similar (cu conditia ca valorile celor doua rezistoare sa ramana in permanenta egale). De fapt se utilizeaza un potentiometru care pe acelasi ax are doua sectiuni separate, una pentru rezistorul R₃ si cealalta pentru rezistorul R₄. Domeniul de frecventa se schimba decadic prin inlocuirea simultana a capacitatilor C₃ = C₄. Masurarea cu punti de curent alternativ a frecventei asigura o clasa de precizie a aparatului din domeniul 0,01 0,2 de Ia10 Hz la 1 MHz.