Како су мерни мостови једносмерне струје уређени и како раде?

Уређај једносмерних мерних мостова једносмерне струје

Јединствена једносмерна струја се састоји од три узорка отпорника (обично подесива) Р1, Р2, Р3 (слика 1, а), који су повезани у серију са измереним отпором Рк у мосном колу.

Снага се на једну од дијагонала овог кола примењује од ЕМФ извора ГБ, а на другу дијагоналу се преко прекидача СА1 и граничног отпора Ро прикључује високоосетљиви галванометар РА.

Пиринач. 1. Шеме појединачних једносмерних мерних мостова: а — опште; б — са глатком променом односа руку и оштром променом у упоредном краку.

Шема функционише на следећи начин. Када се напајање напаја преко отпорника Рк, Рл, Р2, Р3, струје И1 и И2... Ове струје ће изазвати пад напона на отпорницима Уаб, Убц, Уад и Удц.

Ако су ови падови напона различити, онда потенцијали у тачкама φа, φб и φц неће бити исти.Према томе, ако укључите галванометар са прекидачем СА1, онда струја једнака Азр = (φб — φд) / По.

Задатак мерача је да балансира мост, односно да изједначи потенцијале тачака φб и φд, другим речима, смањи струју галванометра на нулу.

Да би то урадили, почињу да мењају отпоре отпорника Р1, Р2 и Р3 све док струја галванометра не постане нула.

Код Азр = 0, може се тврдити да је φб = φд... Ово је могуће само када напон опадне Уаб — Уад и типа БЦ. = Удц.

Замењујући у ове изразе вредности пада напона Уад =И2Р3, Убц = И1Р1, Удц = И2Р2 и Уаб = И1Рк, добијамо две једнакости: И1Рк = И2Р3, И1Р1 = И2Р2

Дељењем прве једнакости са другом добијамо РХЦ / Р1 = Р3 / Р2 или РНС Р2 = Р1 Р3

Последња једнакост је услов балансирања једносмерне струје са једним мостом.

Из тога следи да је мост уравнотежен када су производи отпора супротних кракова једнаки. Због тога се измерени отпор одређује формулом Рк = Р1Р3 / Р2

У стварним унитарним мостовима, или отпор отпорника Р1 (који се назива компараторски крак) или однос отпора Р3/Р2.

Постоје мерни мостови код којих се мења само отпор референтног крака, а однос Р3/Р2 остаје константан. Супротно томе, мења се само однос Р3 / Р2, док отпор крака поређења остаје константан.

Најраспрострањенији су мерни мостови, код којих се отпор Р1 мења глатко и са скоковима, обично вишеструким од 10, мења се однос Р3 / Р2 (слика 1, б), на пример, у уобичајеним мерним мостовима П333.

Пиринач. 2.Мерни мост једносмерне струје П333

Сваки мерни мост карактерише опсег мерења отпора од Рмин до Рмак. Важан параметар моста је његова осетљивост. См = СГСцк, где је Сг =да /дИг осетљивост галванометра, Сцк =дИГ/дР — осетљивост кола.

Заменивши Сг и Сцк у См, добијамо См = да/дР.

Понекад се користи концепт релативне осетљивости мерног моста:

Цм= да/ (дР/Р).

где је дР / Р — релативна промена отпора у мереном краку, да — угао отклона игле галванометра.

У зависности од дизајна, разликују се мостови за сточне и линеарне (рекордне) мере.

У радничком мерном мосту отпори крака се израђују у облику утикача или полуге, вишезначне мере електричног отпора (отпори), код рекордних мостова упоредна крака је у виду радничког отпора, а кракови за отклон су у облику отпорника, одвојени клизачем на два подесива дела.

Дозвољена грешка, појединачни мерни мостови једносмерне струје имају класу тачности: 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 1.0; 5.0. Бројчана вредност класе тачности одговара највећој дозвољеној вредности релативне грешке.

Грешка појединачног једносмерног моста зависи од степена самерљивости отпора спојних жица и контаката са измереним отпором. Што је мањи измерени отпор, већа је грешка. Због тога се двоструки ДЦ мостови користе за мерење ниског отпора.

ДЦ дуал бридге уређај

Кракови двоструког (шестокраког) мерног моста су измерени отпор Рк (израђени су са четири стезаљке за смањење утицаја контактних отпора и повезани су на мрежу посебним уређајем са четири стезаљке), пример отпорника Ро и два пара помоћних отпорника Рл, Р2, Р3, Р4.

Пиринач. 3 Шема двоструког мерног ДЦ моста

Равнотежа моста одређена је формулом:

Рк = Ро НС (Р1 / Р2) — (р Р3 / (р + Р3 + Р4)) НС (Р1 / Р2 — Р4 / Р3)

Ово показује да ако су односа два крака Р1 / Р2 и Р4 / Р3 једнаки један другом, онда је одузето нула.

Упркос чињеници да су отпори Р1 и Р4 који померају клизач Д подешени исто, због ширења параметара отпора Р2 и Р4 то је веома тешко постићи.

Да би се смањила грешка мерења, отпор краткоспојника који повезује референтни отпорник Ро и измерени отпор Рк треба узети што мањим. На уређај је обично причвршћен посебан калибрисани отпорник. р… Тада одузети израз постаје практично нула.

Вредност измереног отпора може се одредити формулом: Рк = Ро Р1/Р2

Двоструки ДЦ мерни мостови су дизајнирани да раде само са променљивим односима руку. Осетљивост двоструког моста зависи од осетљивости нулте показивача, параметара мосног кола и вредности радне струје. Како се радна струја повећава, осетљивост се повећава.

Најчешћи су комбиновани мерни мостови једносмерне струје дизајнирани да раде на једноструким и двоструким мостовима.