Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Мостовые схемы электрических измерений




Измерительные преобразователи сравнения

 

 

Ø Мостовые схемы реализуют нулевой метод сравнения и использу­ются для точного измерения величины сопротивлений, индуктивностей, ем­костей, а в некоторых случая и для измерения ЭДС.

 

Мостовые схемы также широко применяются при измерении неэлектрических физических величин при условии, что метод их измерения связан с преобразованием этих величин в изменение активного или реактивного сопротивле­ния чувствительного элемента датчика.

Мостовая схема или измеритель­ный мост представляет собой мост Уин­стона (рис. 2.50), в одной диагонали (CD) которого находится источник по­стоянного или переменного напряжения, а во вторую– измерительную диагональ (AB), включен измерительный прибор – амперметр или нуль-индикатор, т.е. прибор, сигнализирующий об отсутст­вии тока в цепи.

Мостовая схема характеризуется тем, что при определенном соотноше­нии величин сопротивлений, входящих в плечи моста, ток в его измерительной диагонали будет равным нулю. Соотношение между сопротивлениями плеч, при котором достигается отсутствие тока в измерительной диагонали, назы­вается условием равновесия моста. Это условие легко получить, если при­нять во внимание, что при отсутствии тока в диагонали CD потенциалы то­чек C и D равны и, следовательно, попарно равны и падения напряжения на сопротивления R1 и R3, R2 и R4. Отсюда вытекает, что в состоянии равновесия, т.е. при отсутствии тока в измерительной диагонали, значения сопротивлений в плечах моста должны удовлетворять ус­ловию:

 

(2.23)

Ø Измерительный мост называется уравновешенным, если в исходном состоянии ток в его измерительной диагонали отсутствует.

Ø В уравновешенном мосте произведения сопротивлений противоположных плеч равны

 

С помощью уравновешенной мостовой схемы очень легко определить неизвестное сопротивление, включив его в одно из плеч моста. Пусть неиз­вестное сопротивление R x, которое включено в плечо AD вместо сопротив­ления R2. Тогда при условии, что мост уравновешен и три оставшихся со­противления в плечах моста нам известны, величина неизвестного сопротив­ления будет равна R x = R1·R3/R4. Состояние равновесие может быть получено изменением величины одного из сопротивлений, например R1, или соотно­шения между двумя другими сопротивлениями, R3/R4. Условие достижение равновесия контролируется прибором в измерительной диагонали моста, ко­торый должен быть максимально чувствительным к малым измерениям тока, т.е. гальванометром.

Если в исходном состоянии ток в изме­рительной диагонали моста не равен нулю, то такой мост называется неурав­новешенным. Величина тока в измерительной диагонали зависит от ЭДС ис­точника питания, сопротивлений плеч моста, а также внутренних сопротив­лений источника ЭДС Rе и измерительного прибора R5.

Измеряемое сопротивление определяется по величине тока в измерительной диагонали: Rx = f(Id), выражение для которого может быть получен из урав­нений Кирхгофа и выражен через напряжение питания U или через ток ис­точника питания I

 

(2.24)

 

где значения коэффициентов M и N являются нелинейными алгебраиче­скими функциями от значений всех сопротивлений, входящих в схему моста:

 

(2.25а)

(2.25б)

 

Электрическую схему моста можно преоб­разовать к эквивалентному виду, показанному на рисунке 2.51, где Rе – внутреннее сопротив­ление источ­ника питания, а Rm – эквивалент­ное сопротивление подключенного к нему по диагонали питания измерительного моста. Rm Величину входного сопро­тивления мостовой схемы можно получить из уравнений 2.ХХ, если выраже­ние для напряжения на измери­тельной диаго­нали разделить на величину тока, отдаваемого источником пи­тания, т.е.:

 

 

Если эквивалентное сопротивление моста невелико, Rm << Re, то мост на­зывается низко­омным, т.е. с малым входным сопротивлением. В этом случае изменение сопротивлений плеч практически не влияет на ток питания моста, т.е. можно полагать I = const

Если эквивалентное сопротивление моста велико Rm >> Re, - мост называ­ется высокоомным. В этом случае при изменении сопротивлений в плечах моста постоянным будет напряжение на зажимах измерительной диагонали.

 

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-03-31; Просмотров: 2193; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.013 сек.