Первая страница
Наша команда
Контакты
О нас

    Головна сторінка



Лекція 12 Вимірювальні прилади порівняння Загальні

Скачати 267.01 Kb.

Лекція 12 Вимірювальні прилади порівняння Загальні




Скачати 267.01 Kb.
Сторінка1/3
Дата конвертації22.04.2017
Розмір267.01 Kb.
ТипЛекція
  1   2   3

Лекція 12 - Вимірювальні прилади порівняння


  1. Загальні відомості

  2. Класифікація вимірювальних приладів порівняння

  3. Мостові вимірювальні прилади

      1. Мости постійного струму

      2. Мости змінного струму

      3. Автоматичні мости

  4. Компенсаційні вимірювальні прилади

      1. Компенсатори постійного струму

      2. Компенсатори змінного струму

  5. Компаратори електричних величин

Загальні відомості
Відповідно до стандарту [1] вимірювання – це знаходження значень фізичної величини з використанням експерименту та обчислень за допомогою спеціальних технічних засобів на підставі порівняння інформації про певний розмір величини з інформацією про розмір її одиниці.

Засобом вимірювальної техніки, який зберігає та відтворює інформацію про розмір фізичної величини є міра фізичної величини.

Обчи́слення - є гілкою математики, зосередженою на функціях, похідних, інтегралах, і нескінченному ряду чисел. Цей предмет являє собою важливу частину сучасної математичної освіти. Воно складається з двох основних галузей - диференціального і інтегрального численнь, які пов'язують основні теореми обчислення.
Станда́рт - нормативний документ, заснований на консенсусі, прийнятий визнаним органом, що встановлює для загального і неодноразового використання правила, настанови або характеристики щодо діяльності чи її результатів, та спрямований на досягнення оптимального ступеня впорядкованості в певній сфері.
Експериме́нт (англ. experiment) - сукупність дослідів, об’єднаних однією системою їх постановки, взаємозв’язком результатів і способом їх обробки. В результаті експерименту отримують сукупність результатів, які допускають їхню сумісну обробку і зіставлення.
При́лад (англ. device, apparatus, appliance; нім. Gerät n, Vorrichtung f, Einrichtung f) - технічна конструкція, що уможливлює виконання певного процесу і служить для визначених цілей (наприклад, для перетворення енергії, виконання певної механічної роботи, перетворення інформації), що має специфічну форму будови (часто є групою з'єднаних між собою частин, які утворюють функціональну цілісність) в залежності від виконуваних параметрів роботи та цільового призначення.
Мі́ра фізи́чної величини́ або мі́ра величини́ або мі́ра у метрології - вимірювальний пристрій, що реалізує відтворення та (або) збереження фізичної величини заданого значення.

Таким чином завжди при вимірюванні повинна бути міра фізичної величини, присутність якої може проявляєтися по-різному – явно чи неявно (безпосередньо), у зв'язку з чим всі методи вимірювань поділяють на дві групи відповедно до порівняння їх з мірою:


  • різночасні (неявні) та

  • одночасні (безпосередні).

Методи різночасного порівняння з мірою або, як їх ще називають, методи безпосереднього оцінювання основані на використанні вимірювальних приладів, шкали яких проградуйовані в одиницях вимірюваних величин.
Градуюва́ння (рос. градуирование, англ. graduation, calibration, graduation marks, graduation lines, calibrations; нім. Kalibrieren n) - метрологічна операція, за допомогою якої засіб вимірювань (міра або вимірювальний прилад) забезпечується шкалою або градуювальною таблицею (кривою).
Оцінювання - (фр. evaluation від value ціна, вартість) оцінка, визначення ціни, вартості, визначення кількості, якості продукції, якості ресурсів, придатності тощо; аналіз даних, обстановки.
Тобто у такому разі міра фізичної величини присутня явно при градуюванні вимірювального приладу, а під час вимірювання цим приладом фізичної величини міра фізично відсутня тобто присутня неявна. Звідси походить і назва методів—різночасного порівнянь з мірою. Методи різночасного порівняння були розглянуті при вивчені аналогових та цифрових вимірювальних приладів безпосередньої оцінки.
Класифікація методів порівняння.

Методи одночасного, або безпосереднього порівняння з мірою (надалі — методи порівняння) основані на використанні міри фізичної величини безпосередньо під час вимірювання, тобто вимірювана величина порівнюється з величиною, що відтворюється мірою, у кожному конкретному вимірюванні. Порівняння вимірюваної величини з мірої


здійснюється різними способами, в зв'язку з чим методи порівняння розділяються на такі види:

  • компенсаційний;

  • протиставлення;

  • заміщення;

  • збігу;

  • диференціальний;

  • нульовий.

Методи порівняння – нульовий, диференційний та заміщення розглянуті у лекції 1.


Загалом метод безпосереднього порівняння з мірою можна відобразити схемою, зображеною на рис. 1., де логічний пристрій ЛП видає результат вимірювання х залежно від способу порівняння величин Х та ΧΝ.

Рис. 1. Структурна схема реалізації методу безпосереднього порівняння з мірою, де X- вимірювана величина;

Структу́рна схе́ма - схема, яка визначає основні функціональні частини виробу, їх взаємозв'язки та призначення. Під функціональною частиною розуміють складову частину схеми: елемент, пристрій, функціональну групу, функціональну ланку.
XN величина, що відтворюється мірою, МФВ – однозначна (багатозначна) міра фізичної величини; ПП - пристрій порівняння; ЛП - логічний пристрій

Характерною особливістю методу порівняння є одночасна дія на пристрій ПП (компаратор) вимірюваної величини X і величини ΧΝ, що відтворюється мірою МФВ, а за значенням вихідного сигналу ПП знаходять результат вимірювання х.

Оскільки мірам фізичних величин властива висока точність, то і методам безпосереднього порівняння з мірою також властива висока точність вимірювання фізичних величин, що є однією із основних їх переваг порівняно з методами різночасного порівняння з мірою.

Фізи́чна величи́на - властивість, спільна в якісному відношенні для багатьох фізичних об'єктів (фізичних систем, їхніх станів і процесів, що в них відбуваються) та індивідуальна в кількісному відношенні для кожного з них.
То́чність вимі́рювань (англ. accuracy of measurement) - головна характеристика якості вимірювання, що відображає близькість результату вимірювання до істинного значення вимірюваної фізичної величини .

Компенсаційний метод вимірювання (рис. 2) полягає в тому, що на вході пристрою порівняння ПП (компаратора) одночасно діють дві величини - вимірювана величина X та однорідна з нею зразкова компенсуюча величина , розмір якої відтворюється однозначною мірою ОМ у джерелі компенсуючої величини ДКВ, а співвідношення між їх розмірами встановлюють за вихідним сигналом ΔΧ пристрою порівняння ПП.

Компенсаційний метод вимірювання реалізують так.

Момент часу - точка на часовій осі. Про події, що відповідають одному моменту часу, говорять як про одночасні.
Про́даж - це оплатна передача майна однією особою у власність іншій особі.
Спочатку джерело компенсаційної величини ДКВ калібрують за значенням величини ΧΝ, яка відтворюється однозначною мірою ОМ, а потім змінюють значення компенсуючої величини Хк до повного зрівноважування компенсаційної схеми, тобто до моменту, коли різницевий сигнал ΔΧ дорівнює нулю (ΔΧ=Χ-ΧΚ = Ο), що фіксується нуль-індикатором пристрою порівняння ПП. За цієї умови результат вимірювання х дорівнює значенню компенсуючої величини :



.

Рис.2. Структурна схема реалізації компенсаційного методу вимірювання


Метод протиставлення (рис.
Протиставлення - логічна операція над судженням, яка полягає в зміні його якості (ствердження на заперечення і навпаки) і одночасній перестановці місцями його суб'єкта і предиката. Щоб утворене судження зберігало значення істинності вихідного, необхідно в процесі протиставлення дотримуватися певних правил.
3) полягає в тому, що вимірювана величина X і зразкова величина розмір якої відтворюється багатозначною регульованою мірою БМ, одночасно діють на два різні входи двоканального пристрою порівняння ПП, а співвідношення між їх розмірами встановлюють за вихідним сигналом пристрою порівняння ΔΧ.

Рис. 3. Структурна схема реалізації методу протиставлення


Метод протиставлення реалізують так. Значення зразкової величини X мінюють до моменту, коли ΔΧ=0, що фіксується нульовим показом відлікового пристрою ВП, який входить до складу пристрою порівняння ПП. У такому разі результат вимірювання х дорівнює значенню зразкової величини , відтвореному багатозначною мірою БМ:
.
Нульовий метод вимірювання полягає в тому, що ефект дії вимірюваної X та зразкової ΧΝ величин на пристрій порівняння ПП (див. рис.1) зводиться до нуля, тобто ΔΧ = 0.

Нульовий та диференціальний методи вимірювання є частковими випадками інших методів порівняння з мірою, причому кожен із них залежить від ступеня повноти реалізації цих методів. Нульовий метод вимірювання реалізується при повній компенсації, повному протиставленні, заміщенні чи збігу (у межах чутливості компаратора), а диференціальний - при неповній реалізації кожного із цих методів.



Класифікація вимірювальних приладів порівняння
Методи вимірювань, основані на безпосередньому порівнянні вимірюваної величини з мірою, реалізують за допомогою спеціальних засобів вимірювань - вимірювальних приладів порівняння, загальну класифікацію яких наведено на рис. 4.

Рис. 4. Класифікація вимірювальних приладів, в яких реалізується метод безпосереднього порівняння з мірою (приладів порівняння)

Надалі більш докладно розглянуто прилади порівняння, які найширше застосовуються для вимірювання електричних, неелектричних та магнітних величин:


  • мости постійного і змінного струму, в яких реалізується метод протиставлення;

  • компенсатори постійного і змінного струму, в яких реалізується компенсаційний метод вимірювання;
    Магніт (або Магнет) - тіло, що має власне магнітне поле, магнітний диполь. Можливо, слово походить від дав.-гр. Μαγνῆτις λίθος (Magnētis líthos), «камінь з Магнесії» - від назви регіону Магнісія та давнього міста Магнесія в Малій Азії, де в давнину були відкриті поклади магнетиту.
    Компенсаці́йний ме́тод вимі́рювання (англ. compensating measuring method) або нуль-ме́тод (англ. null point method of measurement) або ме́тод зрівнова́ження з регульо́ваною мі́рою - метод прямого вимірювання з багаторазовим порівнянням вимірюваної величини та величини, що відтворюється мірою, яка регулюється, до їх повного зрівноваження.


  • компаратори напруг, струмів, опорів та потужностей, в яких реалізується компенсаційний метод вимірювання .

В усіх приладах порівняння може бути реалізований як нульовий, так і диференціальний метод вимірювання.

Характерною особливістю приладів порівняння є високі метрологічні характеристики



  • висока точність,

  • широкий диапазон вимірювання,

  • мале обо зовсім відсутнє власне споживання потужності тощо.
    Метрологія (грецька μέτρον - міра, λόγος - слово, вчення) - це наука про вимірювання та їх застосування - таке коротке визначення дає державний стандарт України, який висвітлює основні поняття та терміни метрології - ДСТУ 2681-94 Метрологія.
    Спожива́ч - фізична особа, яка купує, замовляє, використовує, або має намір придбати чи замовити продукцію для особистих потреб, безпосередньо не пов'язаних з підприємницькою діяльністю, або виконанням обов'язків найманого працівника.
    Метрологічні характеристики - це характеристики властивостей засобу вимірювань, які впливають на результат вимірювання. Для кожного типу засобу вимірювань встановлюють свої метрологічні характеристики.


У зв'язку з цим їх переважно застосовують в метрологічних лабораторіях для метрологічної перевірки технічних засобів вимірювальної техніки.
Лабораторія (середньовічна лат. laboratorium, від лат. laboro - працюю, лат. labor - праця, робота) - багатозначний термін, що залежно від контексту, може означати: Спеціально обладнане та устатковане приладами, пристроями, мережами приміщення або транспортний засіб (наприклад, автомобіль, вагон потягу, літак, гелікоптер, субмарина тощо) для наукових досліджень, навчальних робіт, контрольних аналізів та випробувань (див. лабораторне устаткування). Установу або її відділ, що проводить експериментальну науково-дослідницьку та навчальну роботу. Внутрішні творчі процеси, внутрішню діяльність кого-небудь. Наприклад, творча лабораторія дослідника, митця тощо.



Мостові вимірювальні прилади
Мости постійного струму
Мости постійного струму є найточнішими засобами вимірювавння електричного опору в широкому диапазоні Ом. Їх використовують як у метрологічних лабораторіях, так і у виробнгичих умовах. Для вимірювання великих опорів у диапазоні Ом застосовують одинарні мости, а для вимірювань малих опорів у диапзоні Ом застосовують подвійні мости постфйного струму.
Границі допустимої основної абсолютної похибки мостів визначаються двочленою формулою
Ом, (1)

Де с – число, яким позначено клас точності моста, % (значення вибирають з ряду: 0,001;0,002;0,005;0,01;0,02;0,05; 0,1;0,2;0,5;

Абсолюти́зм (від лат. absolutus - необмежений, незалежний, безумовний, самодержавство, абсолютна монархія) - форма правління державою, за якої верховна влада (суверенітет тощо) належить одній особі (царю, імператору, королю тощо), та для якої характерний найвищий ступінь централізації державної влади.
Клас то́чності (рос. класс точности, англ. accuracy rating, accuracy class; нім. Genauigkeitsklasse, Meβgenauigkeitsklasse f, Toleranzgruppe f, Präzisionsklasse f, Genauigkeitsklasse f) - це узагальнена характеристика засобу вимірювальної техніки, що визначається границями його допустимих основних і додаткових похибок, а також іншими характеристиками, що впливають на його точність, значення яких регламентуються стандартами на окремі види засобів вимірювань.
1;2;5;10);


- верхня границя піддиапазону вимірювання або нормувальне значення, Ом;
- показ моста, Ом.
Границі допустимої основної відносної похибки

. (2)

У мостах з широким диапазоном вимірювання клас точності встановлюється для кожного піддиапазону, але за клас точності приймають його найлільше значення.



Схема та умова рівноваги одинарного моста постійног струму.

Принципова схема одинарного або чотириплечого моста постійного оструму зображена на рис. 5, а. Вона складається з чотирьох резисторів R1, R2 R3,R4, з'єднаних в кільце, які називають плечами моста. Точки a, b, c, d називаються вершинами моста, а кола між протилежними вершинами а і b, с і d— діагоналями моста. Одна із діагоналей - (а - b ), в яку вмикається джерело живлення ДЖ, називається діагоналлю живлення, а інша (с - d), в яку вмикається нуль-індикатор НІ, - індикаторною діагоналлю.

Нуль-індикатор (рос. нуль-индикатор, англ. null-indicator, нім. Nullindikator m, Null(an)zeiger m, Nullinstrument n) - прилад, яким виявляють нульове значення різниці порівнюваних величин. Як нуль-індикатор застосовують гальванометр, фотоелемент тощо.
Рези́стор або о́пір (від лат. resisto - опираюся) - елемент електричного кола, призначений для використання його електричного опору. Основною характеристикою резистора є величина його електричного опору.
Джерело живлення - елемент електричного кола, в якому зосереджена електрорушійна сила.

Значення струму ІНІ в індикаторній діагоналі залежно від напруги живленн моста U та опорів плечей моста знаходять за законами Кірхгофа
(3)

де RHI - внутрішній (вхідний) опір нуль-індикатора.

Міст, в якому струм нуль-індикатора або напруга в індикаторній діагоналі Ucd # 0, називають незрівноваженим.

Рис. 5. Принципіальна схема одинарного моста постійного струму

Змінюючи опір одного або декількох плечей моста, добиваються, щоб струм нуль-індикатора ІНІ = 0, тобто зрівноважують міст. Рівновага моста настає за умови,



(4)
тобто добутки опорів протилежних плечей моста повинні бути рівні між собою.

Плечі R1 і R4, суміжні в мостовій схемі, називають плечами порівняння (найчастіше цю назву застосовують тільки до плеча R4). Два інші суміжні між собою плечі моста, опори яких входять до рівняння (5) у вигляді відношення R2/R3 називають плечами відношення.

Умову рівноваги моста (4) використовують для вимірювання електричного опору об'єктів, оскільки опір одного плеча легко знайти через відомі значення опорів трьох інших плечей моста.

Наприклад, якщо об'єкт з невідомим опором увімкнений в плече RХ ( рис. 6 ) , то відповідно до (4) отримаємо



(5)

де Rnoр - опір плеча порівняння ;



RA/RB- опори плечей відношення.

Рис. 6. схема з двопровідним під 'єднанням досліджуваного об 'єкта Rx (r1 і r2 – опори з'єднувальних проводів)


У мостах із широким діапазоном вимірювання опору плече порівняння RПОР являє собою багатодекадний магазин опору (див. рис. 6) із кроком зміни опору , достатнім для зрівноваження мосту, а плечі відношення RA і RB - набори резисторів з опором, кратним (де n - ціле число). Це дає можливість отримувати відношення RA/RB=N=10n, що спрощує встановлення значення Rx з рівняння (4):


(4)
Зміна відношення RA/RB досягається незалежною зміною опору кожного із пліч RA і RB за допомогою штепсельних перемикачів (див.
Перемика́ч або вимикач, іноді ту́мблер (англ. tumbler від to tumble - «гойдатися», «хитатися») - електронний компонент, електромеханічний пристрій для розмикання електричного кола або перемикання електричного струму з одного провідника на інший.
Можливість - це дія, що може відбутися або ні (можливо, приїду, а, можливо, і ні). Можливість можна забезпечити чи покладатись на «авось» та якось буде. Альтернатива дає шанс, але не гарантує без відповідних дій забезпечення результату і адекватності та конструктиву діяльності.
рис. 6). Наприклад, для мосту, схема якого зображена на рис. 6, значення відношення RA /RB = N змінюється дискретно від 10-4 до 104. Таке виконання пліч мосту забезпечує широкий діапазон вимірювання опору, який для сучасних одинарних мостів лежить у межах від 10-4 до 1016 Ом.
Діапазо́н вимі́рювань - метрологічна характеристика засобу вимірювальної техніки, що визначає інтервал значень вимірюваної величини, в межах якого пронормовані похибки засобу вимірювань.

Якщо міст попередньо зрівноважити, тобто виконати умову (4), а потім змінити опір одного з плечей мосту, наприклад, плеча Rx на величину ΔRX (ΔRX«RX), то на основі (3) в індикаторній діагоналі з'явиться напруга Ucd=ΔUHI і в колі нуль-індикатора буде протікати струм



(5)

тобто в околі точки рівноваги струм в індикаторній діагоналі змінюється пропорційно до зміни опору одного із плечей мосту.

То́чка рівнова́ги - нерухома точка фазового простору, що відповідає стану спокою динамічної системи. Якщо диференціальні рівняння

Відповідно зміна напруги в індикаторній діагоналі

(6)
Мости в такому режимі роботи називаються незрівноваженими та використовуються, наприклад, для розбраковки резисторів по класах точності при їх виробництві та при вимірюванні неелектричних величин,наприклад, температури.

Виробни́цтво - процес створення матеріальних і суспільних благ, необхідних для існування і розвитку. Створюючи певні блага люди вступають у зв'язки і взаємодію – виробничі відносини. Тому виробництво є завжди суспільним.
Температу́ра (від лат. temperatura - належне змішування, нормальний стан) - фізична величина, яка описує стан термодинамічної системи.

Однією з важливих характеристик мосту є його чутливість, тобто відношення зміни струму ΔΙ НІ,напруги ΔUHI або потужності ΔРНІ в колі нуль-індикатора до абсолютної ΔR або відносної δR1 = ΔRi/Ri зміни опору одного із плечей моста Ri:

де - чутливість мостової схеми за струмом;


де Sv - чутливість містової схеми за напругою.

Важливою задачею в розрахунку мостової схеми є раціональний вибір опорів плечей моста Rпор, RA, RB, напруги живлення мосту U та параметрів нуль-індикатора RHI для забезпечення максимальної чутливості схеми.

Як нуль-індикатори рівноваги в мостах постійного струму застосовують високочутливі магнітоелектричні гальванометри або електронні нуль-індикатори з фотоелектричними підсилювачами.

Раціональність (від лат. Ratio - розум) - термін у найширшому сенсі означає розумність, свідомість, протилежність ірраціональності. У більш вузкому значенні - характеристика знання з точки зору його відповідності деяким принципам мислення.
Підси́лювач (англ. amplifier, нім. Verstärker m) - пристрій, в якому здійснюється збільшення потужності вхідного сигналу за рахунок енергії допоміжного джерела живлення. За видом використовуваної енергії розрізняють П.
Електро́н (грец. Ηλεκτρόνιο, англ. electron, нім. Elektron) - стабільна, негативно заряджена елементарна частинка, що входить до складу всіх атомів. Має електричний заряд (-е= −1,6021892(46)×10−19 Кл) і масу (9,109554(906)×10−31 кг).

Похибка прямого вимірювання опору одинарним мостом за нормальних умов, крім основної похибки моста δМ, містить ще дві складові — похибку кван­тування δкв , зумовлену дискретною зміною опору плеча порівняння, і похибку δr від впливу опорів з'єднувальних проводів, тобто

Оскільки дійсні значення похибок δr і δM невідомі, то для визначення сумарної похибки вимірювання необхідно попередньо визначити наближені оцінки цих похибок.

Озна́чення, ви́значення чи дефіні́ція (від лат. definitio) - роз'яснення чи витлумачення значення (сенсу) терміну чи поняття. Слід зауважити, що означення завжди стосується символів, оскільки тільки символи мають сенс що його покликане роз'яснити означення.
Пряме вимірювання - вимірювання однієї величини, значення якої знаходять безпосередньо без перетворення її роду. Прямими називаються такі вимірювання, результат яких одержують безпосередньо за експериментальними даними (вимірювання довжини лінійкою, вимірювання температури термометром, вимірювання тиску манометром).
Норма́льні умо́ви (скорочено н. у.) - значення тиску й температури, для яких заведено приводити результати фізичних і хімічних експериментів з метою спрощення порівняння між ними. IUPAC визначає нормальний тиск у 100,0 кПа і температуру 0 °C (273,15 К).
Для заданих класів точності засобів вимірювальної техніки такими оцінками є граничні значення похибок.

Граничне значення допустимої основної відносної похибки моста δM знаходять за формулою (1) або (2).

Граничне значення відносної похибки квантування



де ΔRкв — крок квантування або найменша зміна опору плеча порівняння, яка викликає достатнє для впевненого спостереження відхилення вказівника нуль-індикатора (0,5...
Квантува́ння (англ. quantization, нім. Quantisierung f, Quantelung f) - дія, перетворення якоїсь величини з неперервною шкалою значень на величину з дискретною шкалою значень (наприклад, К. енергії частинок, К. сигналів)
Вказівник, іноді посилання та покажчик (англ. pointer або англ. reference) - тип даних в комп'ютерних мовах програмування. Значення вказівника посилається на інше значення, що записане будь-де в пам'яті комп'ютера (фактично містить його адресу).
1 под) під час зрівноважування моста;

Rnop - значення опору плеча порівняння.

Для того, щоб вплив похибки квантування на результат вимірювання опору був нехтовно малим, слід забезпечити співвідношення


(7)
що досягається вибором відповідного значення опору плеча порівняння Rпор .

Для виконання умови (7) опір плеча порівняння вибирають таким, що дорівнює або є більшим від деякого мінімального значення Rпор мин, яке визначають за виразом




Відносна похибка від впливу з'єднувальних проводів. Для двопровідного під'єднання Rx до моста (див. рис. 6), коли опори r1 і r2 обох провідників додаються до RX дорівнює

(8)

Як видно з (8), із зменшенням Rx похибка зростає, тому для вимірювання порівняно малих опорів (Rx<100 Ом) використовують чотирипровідне під 'єднання Rx до мосту (рис. 7). У цій схемі проводи r3 і r4 увімкнені послі­довно з джерелом живлення та нуль-індикатором і не впливають на результат вимірювання (їх опори не входять у рівняння умови рівноваги мосту), а вплив проводів г1 і r2 може бути значно зменшений порівняно з двопровідною схемою, тому що їх опори додаються до опорів пліч моста Rnop і Ra, значення яких можна вибрати значно більшими, ніж Rx

Відносна похибка, зумовлена впливом опорів проводів r1, r2 для чотирипровідного під'єднання Rx до мосту (рис. 7), дорівнює



Рис. 7. Схема одинарного моста із чотирипровідним під 'єднанням досліджуваного

об 'єкта


Використання чотирипровідного підєднання Rx до мосту дає можливість знизити границю вимірювання опору одинарного мста до 0,0001 Ом. Для вимірювання меншіх опорів застосовуються подвійні мости.
Схема та умова рівноваги подвійного моста постійного стру.

Принципова схема подвійного або шестиплечого моста постійного струму зображена на рис.8. Вона складається з шести резисторів, які називаються плечами моста, причому: Rx - досліджуваний об'єкт, опір якого необхідно виміряти; RN - однозначна міра опору; Rпор, R’пор - плечі порівняння; RA, RB - плечі відношення. Крім цього, у схемі позначено: r1, r2,, r3, r4, r5, r6, r - з'єднувалні провідники, НІ— нуль-індикатор, ДЖ- джерело живлення, А - амперметр, Rрег - реостат для встановлення необхідного значення струму живлення мосту.

Амперме́тр (рос. амперметр, англ. ammeter; нім. Amperemeter n) - прилад, яким вимірюють силу електричного струму. Амперметр завжди вмикають послідовно з тією ділянкою електричного кола, силу струму у якій вимірюють.

Використання подвійного мосту для вимірювання опорів резисторів ґрунтується на певному співвідношенні між опорами плечей моста, яке називаєті умовою рівноваги і визначається як:

(9)

Користуватися виразом (9) незручно, тому створюють такі умови, при которих « « було б рівно нулю. Цього можна досягти виконавши умову Rпор/ RВ = R’пор / RА (без урахування опорів зєднувальних проводів. На практиці роблять Rпор = R’пор (плече порівняння виконане у вигляді так званих подвійних декад, що дають можливість сінхронно змінювати опори Rпор, R’пор на одгнакове значення) і RВ = RА. Тоді для визначення результату вимірювання користуються спрощеною формулою


Ом.

Рис. 8. Принципова схема подвійного моста постійного струму

Відношення RA/ RB дорівнює 10n (де n - ціле число), оскількизначення опорів RA і RB кратні цілому степеню числа 10.

Результат, пі́дсумок, (заст. ску́ток, вислід) - кінцевий наслідок послідовності дій. Можливі результати містять перевагу, незручність, вигоду, збитки, цінність і перемогу. Результат є етапом діяльності, коли визначено наявність переходу якості в кількість і кількості в якість.
Принципо́ва схе́ма - схема, що визначає повний склад елементів і зв'язків між ними і, як правило, дає детальне уявлення про принципи роботи виробу (установки).

Подвійні мости використовуються для вимірювання плрівнянно малих ополрів у диапазоне 10-8 … 102 Ом, що можливо завдяки використанню як Rx низькоомних однозначних мір опору 10-5 … 10 Ом.


  1   2   3


Скачати 267.01 Kb.

  • Мостові вимірювальні прилади Мости постійного струму Мости змінного струму Автоматичні мости
  • Компенсаційні вимірювальні прилади Компенсатори постійного струму Компенсатори змінного струму
  • Класифікація вимірювальних приладів порівняння
  • Мостові вимірювальні прилади Мости постійного струму