Cum sunt aranjate și operate punțile de măsurare DC?

Dispozitivul punților simple de măsurare a curentului continuu

Un singur curent continuu constă din trei rezistențe de probă (de obicei reglabile) R1, R2, R3 (Fig. 1, a), care sunt conectate în serie cu rezistența măsurată Rx în circuitul de punte.

La una dintre diagonalele acestui circuit se aplică putere de la sursa EMF GB, iar la cealaltă diagonală este conectat un galvanometru extrem de sensibil RA prin comutatorul SA1 și rezistența de limitare Ro.

Orez. 1. Scheme de punți de măsurare a curentului continuu simple: a — general; b — cu o schimbare lină a raportului brațelor și o schimbare bruscă a brațului de comparație.

Schema funcționează după cum urmează. Când puterea este furnizată prin rezistențele Rx, Rl, R2, R3, curenții I1 și I2... Acești curenți vor provoca o scădere de tensiune între rezistențele Uab, Ubc, Uad și Udc.

Dacă aceste căderi de tensiune sunt diferite, atunci potențialele în punctele φa, φb și φc nu vor fi aceleași.Prin urmare, dacă porniți galvanometrul cu comutatorul SA1, atunci un curent egal cu Azr = (φb — φd) / Po.

Sarcina gabaritului este de a echilibra puntea, adică de a face egale potențialele punctelor φb și φd, cu alte cuvinte, reducerea curentului galvanometrului la zero.

Pentru a face acest lucru, încep să schimbe rezistențele rezistențelor R1, R2 și R3 până când curentul galvanometrului devine zero.

La Azr = 0, se poate argumenta că φb = φd... Acest lucru este posibil numai atunci când tensiunea scade Uab — Uad și tipul BC. = Udc.

Înlocuind în aceste expresii valorile căderii de tensiune Uad =I2R3, Ubc = I1R1, Udc = I2R2 și Uab = I1Rx, obținem două egalități: I1Rx = I2R3, I1R1 = I2R2

Împărțind prima egalitate la a doua, obținem RHC / R1 = R3 / R2 sau RNS R2 = R1 R3

Ultima egalitate este condiția de echilibrare a unui DC cu un singur pod.

Rezultă că puntea este echilibrată atunci când produsele rezistențelor brațelor opuse sunt egale. Prin urmare, rezistența măsurată este determinată de formula Rx = R1R3 / R2

În punțile reale unitare, fie rezistența rezistenței R1 (numită braț comparator), fie raportul rezistențelor R3/R2.

Există punți de măsurare în care se modifică doar rezistența brațului de referință, iar raportul R3 / R2 rămâne constant. În schimb, doar raportul R3 / R2 se modifică, în timp ce rezistența brațului de comparație rămâne constantă.

Cele mai răspândite sunt punțile de măsurare, în care rezistența R1 se modifică lin și cu salturi, de obicei multipli de 10, raportul R3 / R2 se modifică (Fig. 1, b), de exemplu, în punțile de măsură comune P333.

Orez. 2.Punte de măsurare a curentului continuu P333

Fiecare punte de măsurare este caracterizată de un domeniu de măsurare a rezistenței de la Rmin la Rmax. Un parametru important al podului este sensibilitatea acestuia. Sm = SGСcx, unde Sg =da /dIg este sensibilitatea galvanometrului, Scx =dIG/dR — sensibilitatea circuitului.

Înlocuind Sg și Scx în Sm, obținem Sm = da/dR.

Uneori se folosește conceptul de sensibilitate relativă a punții de măsurare:

Cm= da/ (dR / R).

unde dR / R — modificarea relativă a rezistenței în brațul măsurat, da — unghiul de deviere al acului galvanometrului.

În funcție de design, se face o distincție între punțile de măsurare stoc și liniare (record).

În puntea de măsurare din magazin, rezistențele brațului se realizează sub formă de mufă sau pârghie, măsuri multivalorice de rezistență electrică (rezistențe), în podurile de înregistrare brațul de comparație se realizează sub forma unei rezistențe de magazin, iar brațele de deviere sunt sub forma unui rezistor, separate printr-un glisor în două părți reglabile.

Eroare admisă, punțile simple de măsurare de curent continuu au o clasă de precizie: 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 1,0; 5.0. Valoarea numerică a clasei de precizie corespunde celei mai mari valori admisibile a erorii relative.

Eroarea unei singure punți de curent continuu depinde de gradul de comensurabilitate a rezistențelor firelor de legătură și a contactelor cu rezistența măsurată. Cu cât rezistența măsurată este mai mică, cu atât eroarea este mai mare. Prin urmare, punțile duble DC sunt utilizate pentru a măsura rezistența scăzută.

Dispozitiv DC dual bridge

Brațele punții de măsură duble (șase brațe) sunt rezistența măsurată Rx (sunt realizate cu patru cleme pentru a reduce influența rezistențelor de contact și sunt conectate la rețea printr-un dispozitiv special cu patru cleme), un exemplu de rezistență Ro și două perechi de rezistențe auxiliare Rl, R2, R3, R4.

Orez. 3 Schema unei punți DC de măsurare duală

Echilibrul podului este determinat de formula:

Rx = Ro NS (R1 / R2) — (r R3 / (r + R3 + R4)) NS (R1 / R2 — R4 / R3)

Acest lucru arată că dacă două rapoarte ale brațelor R1 / R2 și R4 / R3 sunt egale între ele, atunci scăderea este zero.

În ciuda faptului că rezistențele R1 și R4 care mișcă cursorul D sunt setate la fel, datorită răspândirii parametrilor rezistențelor R2 și R4, acest lucru este foarte dificil de realizat.

Pentru a reduce eroarea de măsurare, rezistența jumperului care conectează rezistența de referință Ro și rezistența măsurată Rx trebuie luată cât mai mică posibil. Un rezistor calibrat special este de obicei atașat la dispozitiv. r… Atunci expresia scăzută devine practic zero.

Valoarea rezistenței măsurate poate fi determinată prin formula: Rx = Ro R1/R2

Punțile de măsurare DC duale sunt proiectate să funcționeze numai cu rapoarte variabile ale brațelor. Sensibilitatea punții duble depinde de sensibilitatea indicatorului zero, de parametrii circuitului punții și de valoarea curentului de funcționare. Pe măsură ce crește curentul de funcționare, crește sensibilitatea.

Cele mai comune sunt punțile de măsurare DC combinate proiectate să funcționeze pe scheme de punți simple și duble.