Метод замещения

На рисунке 4 приведена принципиальная схема для реализации метода замещения, в котором измеряемая величина замещается известной, воспроизводимой мерой.

Рисунок 4 - Принципиальная схема для реализации метода замещения

Для реализации метода замещения в цепи устанавливается ток I₁ (по показаниям микроамперметра РА). параллельно магазину емкости с заданным значением С_м1 подключается конденсатор с неизвестной величиной емкости С_Х. При этом емкостное сопротивление цепи уменьшается, а ток возрастает. Уменьшаем его до некоторого значения I₂,близкого к I₁ путем уменьшения емкости магазина до значения С_М2.Действующие значения токов I₁ и I₂при этом определяются соотношениями:

,

,

где U- действующее значение напряжения питания,

R_А - внутреннее сопротивление микроамперметра,

- циклическая частота питающего напряжения.

Приравнивая значения напряжения из последних соотношений, получим

. (4)

В случае выполнения условия приближенного равенства токов I₁ =I₂, выражение (4) значительно упрощается:

, (5)

где С_м1 и С_M2 - установленные значения емкостей магазина, соответствующие токам I₁ и I₂.

Метод замещения относится к числу сравнительно точных, так как замена измеряемой величины на известную не приводит к изменению состояния цепи. Поэтому неточность в показаниях прибора, обусловленная его внутренними свойствами и воздействием различных внешних факторов, не оказывает влияния на результат измерения. Последнее обстоятельство оказывается весьма существенным при измерении малых емкостей, так как емкость монтажа и входная емкость магазина оказываются исключенными из результата измерения.