Bagaimanakah jambatan pengukuran DC disusun dan dikendalikan?

Peranti jambatan pengukur tunggal arus terus

Arus terus tunggal terdiri daripada tiga perintang sampel (biasanya boleh laras) R1, R2, R3 (Rajah 1, a), yang disambungkan secara bersiri dengan rintangan yang diukur Rx dalam litar jambatan.

Kuasa digunakan pada salah satu pepenjuru litar ini daripada sumber EMF GB, dan galvanometer RA yang sangat sensitif disambungkan ke pepenjuru lain melalui suis SA1 dan rintangan pengehadan Ro.

nasi. 1. Skim jambatan pengukur arus terus tunggal: a — am; b — dengan perubahan lancar dalam nisbah lengan dan perubahan mendadak dalam lengan perbandingan.

Skim ini berfungsi seperti berikut. Apabila kuasa dibekalkan melalui perintang Rx, Rl, R2, R3, arus I1 dan I2… Arus ini akan menyebabkan penurunan voltan merentasi perintang Uab, Ubc, Uad dan Udc.

Jika penurunan voltan ini berbeza, maka potensi pada titik φa, φb dan φc tidak akan sama.Oleh itu, jika anda menghidupkan galvanometer dengan suis SA1, maka arus sama dengan Azr = (φb — φd) / Po.

Tugas tolok adalah untuk mengimbangi jambatan, iaitu, untuk menjadikan potensi titik φb dan φd sama, dengan kata lain, mengurangkan arus galvanometer kepada sifar.

Untuk melakukan ini, mereka mula menukar rintangan perintang R1, R2 dan R3 sehingga arus galvanometer menjadi sifar.

Pada Azr = 0, boleh dikatakan bahawa φb = φd... Ini hanya mungkin apabila voltan menurun Uab — Uad dan taip BC. = Udc.

Menggantikan ke dalam ungkapan ini dengan nilai penurunan voltan Uad =I2R3, Ubc = I1R1, Udc = I2R2 dan Uab = I1Rx, kita mendapat dua kesamaan: I1Rx = I2R3, I1R1 = I2R2

Membahagikan kesamaan pertama dengan yang kedua, kita mendapat RHC / R1 = R3 / R2 atau RNS R2 = R1 R3

Kesamaan terakhir ialah keadaan pengimbangan DC jambatan tunggal.

Ia berikutan bahawa jambatan itu seimbang apabila produk rintangan lengan bertentangan adalah sama. Oleh itu, rintangan yang diukur ditentukan oleh formula Rx = R1R3 / R2

Dalam jambatan kesatuan sebenar, sama ada rintangan perintang R1 (dipanggil lengan pembanding) atau nisbah rintangan R3/ R2.

Terdapat jambatan pengukur di mana hanya rintangan lengan rujukan berubah, dan nisbah R3 / R2 kekal malar. Sebaliknya, hanya nisbah R3 / R2 berubah, manakala rintangan lengan pembanding kekal malar.

Yang paling meluas ialah jambatan pengukur, di mana rintangan R1 berubah dengan lancar dan dengan lompatan, biasanya gandaan 10, nisbah R3 / R2 berubah (Rajah 1, b), contohnya, dalam jambatan pengukur biasa P333.

nasi. 2.Jambatan pengukur arus terus P333

Setiap jambatan pengukur dicirikan oleh julat ukuran rintangan dari Rmin hingga Rmax. Parameter penting jambatan adalah sensitivitinya. Sm = SGСcx, di mana Sg =da /dIg ialah sensitiviti galvanometer, Scx =dIG/dR — sensitiviti litar.

Menggantikan Sg dan Scx dalam Sm, kita mendapat Sm = da/dR.

Kadangkala konsep sensitiviti relatif jambatan pengukur digunakan:

Cm= da/ (dR / R).

di mana dR / R — perubahan relatif rintangan dalam lengan yang diukur, da — sudut pesongan jarum galvanometer.

Bergantung pada reka bentuk, perbezaan dibuat antara stok dan jambatan pengukur linear (rekod).

Dalam jambatan pengukur berasaskan kedai, rintangan lengan dibuat dalam bentuk palam atau tuil, ukuran rintangan elektrik (rintangan) berbilang nilai, dalam jambatan rekod, lengan pembanding dibuat dalam bentuk rintangan kedai, dan lengan pesongan adalah dalam bentuk perintang, dipisahkan oleh gelangsar kepada dua bahagian boleh laras.

Ralat yang dibenarkan, jambatan pengukur tunggal arus terus mempunyai kelas ketepatan: 0.02; 0.05; 0.1; 0.2; 1.0; 5.0. Nilai berangka kelas ketepatan sepadan dengan nilai terbesar yang dibenarkan bagi ralat relatif.

Ralat jambatan DC tunggal bergantung pada tahap kesebandingan rintangan wayar penyambung dan hubungan dengan rintangan yang diukur. Lebih kecil rintangan yang diukur, lebih besar ralat. Oleh itu, jambatan DC berganda digunakan untuk mengukur rintangan rendah.

Peranti jambatan dwi DC

Lengan jambatan pengukur berganda (enam lengan) ialah rintangan terukur Rx (ia dibuat dengan empat pengapit untuk mengurangkan pengaruh rintangan sentuhan dan disambungkan ke rangkaian oleh peranti khas dengan empat pengapit), contoh perintang Ro dan dua pasang perintang bantu Rl, R2, R3, R4.

nasi. 3 Skema jambatan DC dwi pengukur

Imbangan jambatan ditentukan oleh formula:

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

Ini menunjukkan bahawa jika dua nisbah lengan R1 / R2 dan R4 / R3 adalah sama antara satu sama lain, maka yang ditolak adalah sifar.

Walaupun hakikat bahawa rintangan R1 dan R4 menggerakkan peluncur D ditetapkan sama, disebabkan oleh penyebaran parameter rintangan R2 dan R4, ini adalah sangat sukar untuk dicapai.

Untuk mengurangkan ralat pengukuran, rintangan pelompat yang menyambungkan perintang rujukan Ro dan rintangan yang diukur Rx hendaklah diambil sekecil mungkin. Perintang khas yang ditentukur biasanya dipasang pada peranti. r… Kemudian ungkapan yang dikurangkan menjadi hampir sifar.

Nilai rintangan yang diukur boleh ditentukan dengan formula: Rx = Ro R1/R2

Jambatan pemeteran dwi DC direka bentuk untuk beroperasi dengan nisbah lengan boleh ubah sahaja. Kepekaan jambatan berkembar bergantung pada sensitiviti penuding sifar, parameter litar jambatan dan nilai arus operasi. Apabila arus operasi meningkat, sensitiviti meningkat.

Yang paling biasa ialah gabungan jambatan pengukuran DC yang direka untuk berfungsi pada skema jambatan tunggal dan dua.