Как се проектират и управляват DC измервателните мостове

Устройството на единични мостове за измерване на постоянен ток

Единичната постоянен ток мост се състои от 3 резистори примерен (обикновено регулиран) R1, R2, R3 (фиг. 1а), които включват последователно с измерва съпротивлението Rx да верига мост.

Един от диагоналите на тази верига се захранва от източник на ефира GB, а друг диагонал чрез превключвателя SA1 и ограничителното съпротивление Ro включва много чувствителен галванометър PA.

Фиг. 1. Схеми на единични измервателни мостове с постоянен ток: а - общо - b - с гладка конфигурация на рамото и с конфигурация на тропота на рамото за сравнение.

Схемата работи както следва. При подаване на захранване през резисторите Rx, Rl, R2, R3 преминават токове I1 и I2. Тези течения ще предизвика в резисторите спад в напрежението Uab, Ubc, Uad и Udc.

Ако тези капки напрежение са различни, тогава потенциалите на точките φa, φb и φc не са еднакви. Следователно, ако галванометърът е включен от превключвателя SA1, тогава преминава през него ток равен на Ir = (φb - φd) / Ro.

Задачата на измерващия е да балансира моста, с други думи, да направи потенциала на точките φb и φd подобен, с други думи, да намали тока на нула до нула.

За да направите това, започнете да променяте съпротивлението на резисторите Rl, R2 и R3, докато токът на галванометъра стане нулев.

За Ir = 0, можем да твърдим, че φb = φd. Това може да бъде само ако спадът на напрежението Uab - Uad и Ubc = Udc.

Замествайки тези изрази в стойността на напрежението падне UAD = I2R3, UBC = I1R1, УДК ​​= I2R2 и UAB = I1Rh, ние получаваме две уравнения: I1Rh = I2R3, I1R1 = I2R2

Разделяйки първото равенство на 2-ра, получаваме Rx / R1 = R3 / R2 или Rx R2 = R1 R3

Последното уравнение е балансиращото условие за един мост с постоянен ток.

От това следва, че мостът е балансиран, когато съпротивлението на противоположните рамене е сходно. Следователно измереното съпротивление се определя от формулата Rx = R1R3 / R2

В реални единични мостове или съпротивлението на резистора R1 (нарича се рамото на съвпадение) или съотношението на съпротивленията R3 / R2 се променя.

Има измерващи мостове, в които се променя само съпротивлението на съответстващото рамо и съотношението R3 / R2 остава непроменено. Обратно, само съотношението R3 / R2 се променя и устойчивостта на рамото за сравнение остава непроменена.

Най-широко измервателни мостове, които плавно променящи съпротивление R1 и нередовно на, обикновено кратни на 10, промяна на съотношението R3 / R2 (Фиг. 1Ь), например измерване мост vserasprostranennyh P333.

Фиг. 2. Измерващ мост на постоянен ток P333

Всеки измервателен мост се характеризира с граница на измерванията на съпротивлението от Rmin до Rmax. Основният параметър на моста е неговата чувствителност Sm = SrSch, където Sz = da / dIr е чувствителността на галванометъра, Scx = dIg / dR е чувствителността на веригата.

Замествайки Sr и Scx в Sm, получаваме Sm = da / dR.

От време на време използвайте концепцията за относителната чувствителност на измервателния мост:

Sm = da / (dR / R).

където dR / R е относителната промяна в съпротивлението на измерваното рамо, da е ъгълът на разликата между стрелката на галванометъра.

Зависи от дизайна, който прави разлика между складовите и линейните измервателни мостове.

В магазините за измерване на мостови раменете съпротива са проектирани като плъгин или ръката спорни мерки на електронен резистентност (устойчивост на магазини), в reohordnyh мостове раменете сравнения направени под формата на съпротива кутия и раменете разлики - под формата на резистор, общ плъзгач на двата регулируеми части.

Съгласно допустимата грешка единичните измервателни мостове с постоянен ток имат клас на точност: 0.02-0.05-0.1-0.2-1.0-5.0. Цифровата стойност на класа на точност съответства на по-голямата допустима стойност на относителната грешка.

Грешката на един мост с непроменен ток зависи от степента на съизмеримост на съпротивлението на свързващите проводници и контактите с измереното съпротивление. Колкото по-малка е съпротивлението, толкова по-голяма е грешката. Затова при измерване на малки съпротивления се използват двойни мостове с постоянен ток.

Устройството на двойни мостове с постоянен ток

Двойни раменете (shestiplechego) измерване мост се измерват резистентност Rx (chetyrehzazhimnym за да се намали въздействието на преходни контактни съпротивления и включва мрежа чрез специален chetyrehzazhimnoe устройство), примерно резистор Ро и две двойки филиал резистори Rl, R2, R3, R4.

Фиг. 3 Схематична диаграма на двоен измервателен мост на непроменлив ток

Равновесието на мост се определя от формулата:

Rx = Rox (R1 / R2) - (rR3 / (r + R3 + R4)) х (R1 / R2 до R4 / R3)

Следователно е ясно, че ако двата случая на оръжията R1 / R2 и R4 / R3 са еднакви един с друг, тогава subtrahend е нула.

Независимо от факта, че съпротивленията R1 и R4, движещи двигателя D, са подобни, поради разпространението на характеристиките на съпротивлението на R2 и R4, това е много трудно да се постигне.

За да се намали грешката при измерването, съпротивлението на скобата, свързващо приблизителния резистор Ro и измереното съпротивление Rx, трябва да се вземат колкото е възможно по-малко. Обикновено специален калибриран резистор r е прикрепен към устройството. След това израза на подчиняването всъщност става нула.

Стойността на измерената устойчивост може да се намери по формулата: Rx = Ro R1 / R2

Двойните постоянно измерващи мостове са проектирани да работят само с променливо съотношение на рамената. Чувствителността на двойния мост зависи от чувствителността на нулевия показалец, характеристиките на веригата на моста и стойността на работния ток. С увеличаването на работния ток чувствителността се увеличава.

Най-често срещаните са мостовите мостове на постоянен ток, проектирани да работят върху схемите на единични и двойни мостове.