Обширное применение мостовых схем и компенсаторов разъясняется высочайшей точностью измерений, большой чувствительностью и возможностью измерения разных характеристик электронной цепи.

Измерение токов и напряжений устройствами конкретной оценки делается в наилучшем случае с погрешностью 0,05%. Более четкое измерение этих величин может быть при помощи устройств сопоставления – компенсаторов. Зависимо от вида измеряемого напряжения различают компенсаторы неизменного и переменного токов.

Компенсаторы неизменного тока употребляются для прямого измерения ЭДС (напряжений), также косвенного измерения сопротивления, тока и мощности. Облегченная принципная схема компенсатора приведена на рисунке.

Рис. 7.2 Принципи­альная схема компенсатора посто­янного тока

На данной схеме можно выделить три контура: контур (I) обычного элемента, рабочий (II) и измерительный (III) контуры.

Измерение напряжения делается в два шага. Поначалу устанавливают рабочий ток, значение которого строго определено и постоянно для каждого типа компенсатора. Для этого тумблер П переводят в положение 1, и при помощи реостата устанавливают такое значение рабочего тока в цепи второго контура, при котором падение напряжения, создаваемое им на нагрузочном сопротивлении будет равно ЭДС обычного элемента. При всем этом нуль-индикатор покажет отсутствие тока в цепи первого контура. Потом приступают к измерению неведомого напряжения. Для этого тумблер П устанавливается в положение 2 и регулировкой калиброванного сопротивления в 3-ем контуре достигают компенсации измеряемого напряжения.

Погрешность измерения напряжения компенсатором неизменного тока определяется в главном 3-мя факторами:

· погрешностью установки и поддержанием постоянным рабочего тока;

· погрешностью производства и подгонки примерного, компенсационного и регулируемого сопротивлений;

· чувствительностью нуль - индикатора.

Существует девять классов точности компенсаторов неизменного тока от 0,0005 до 0,2. Различают высокоомные компенсаторы (до 40 кОМ) и низкоомные до 1000 Ом.

Компенсаторы употребляют также для четких косвенных измерений токов и сопротивлений. Для измерения силы тока в исследуемую цепь врубается примерный резистор и измеряется падение напряжения на нем. Для измерения сопротивления поочередно с ним также включают примерный резистор, определяют падение напряжения на нем и потом расчетным методом определяют значение неведомого сопротивления.

В компенсаторах переменного тока для полного уравновешивания 2-ух напряжений на переменном токе нужно выполнить четыре условия: равенство напряжений по модулю, противоположность их фаз, равенство частот, должна быть схожей форма кривых измеряемого и компенсирующего напряжений.

Два первых условия обеспечивает конструкция компенсаторов. Третье условие производится при питании объекта измерения и компенсатора от 1-го источника. 4-ое условие выполнить фактически нереально.

В качестве индикатора равновесия на промышленной частоте используют вибрационный (резонансный) гальванометр. На более больших частотах – электрический нуль – индикатор, на звуковых частотах – усилители с выпрямительными устройствами на выходе.

По методу компенсации неведомого напряжения компенсаторы переменного тока делятся на два вида:

· полярно – координатные с отсчетом измеряемого напряжения в полярных координатах (регулируется модуль напряжения и раздельно его фаза);

· прямоугольно-координатные с отсчетом измеряемого напряжения в виде геометрической суммы 2-ух взаимнно-перпендикулярных составляющих.

Рис. 7.3 Принципная схема прямоугольно-коорди­натного компенсатора

Реохорды ab и cd равны по сопротивлению и длине, токи реохордов равны по величине и смещены на 90°, а потому что средние точки реохордов соединены электрически, то разность потенциалов меж ними равна нулю. В итоге, появляется прямоугольно-координатная система напряжений с схожими масштабами по осям. Попеременно перемещая движки реохордов, достигают нулевого показания нуль - индикатора, что соответствует полной компенсации активной и реактивной составляющих измеряемого напряжения. Значение активной составляющей компенсирующего напряжения определяется по положению движка на шкале реохорда ab, а реактивной составляющей – по шкале реохорда cd. Символ исходной фазы определяется зависимо от квадранта, в каком находится вектор компенсирующего напряжения в прямоугольной системе координат.

По точности компенсаторы переменного тока уступают компенсаторам неизменного тока.

В автоматических компенсаторах неизменного и переменного токов уравновешивание осуществляется автоматом.

Есть компенсаторы с полным и неполным уравновешиванием. Компенсаторы отличаются погрешностью, временем измерения. Используются для измерения электронных и неэлектрических величин.