Kaip išdėstyti ir eksploatuojami nuolatinės srovės matavimo tilteliai?

Pavienių nuolatinės srovės matavimo tiltelių įtaisas

Vieną nuolatinę srovę sudaro trys pavyzdiniai rezistoriai (dažniausiai reguliuojami) R1, R2, R3 (1 pav., a), kurie sujungti nuosekliai su išmatuota varža Rx tilto grandinėje.

Vienai iš šios grandinės įstrižainių maitinimas tiekiamas iš EMF šaltinio GB, o prie kitos įstrižainės per jungiklį SA1 ir ribojančią varžą Ro prijungiamas labai jautrus galvanometras RA.

Ryžiai. 1. Pavienių nuolatinės srovės matavimo tiltelių schemos: a — bendrosios; b — sklandžiai keičiant rankų santykį ir staigiai pasikeitus palyginimo rankai.

Schema veikia taip. Kai maitinimas tiekiamas per rezistorius Rx, Rl, R2, R3, sroves I1 ir I2... Šios srovės sukels įtampos kritimą rezistoriuose Uab, Ubc, Uad ir Udc.

Jei šie įtampos kritimai yra skirtingi, tada potencialai taškuose φa, φb ir φc nebus vienodi.Todėl, jei įjungiate galvanometrą jungikliu SA1, tada srovė lygi Azr = (φb - φd) / Po.

Matuoklio užduotis yra subalansuoti tiltelį, tai yra, kad taškų φb ir φd potencialai būtų lygūs, kitaip tariant, galvanometro srovė sumažinama iki nulio.

Norėdami tai padaryti, jie pradeda keisti rezistorių R1, R2 ir R3 varžas, kol galvanometro srovė tampa lygi nuliui.

Esant Azr = 0, galima teigti, kad φb = φd... Tai įmanoma tik nukritus įtampai Uab — Uad ir tipą BC. = Udc.

Į šias išraiškas pakeičiant įtampos kritimo reikšmes Uad = I2R3, Ubc = I1R1, Udc = I2R2 ir Uab = I1Rx, gauname dvi lygybes: I1Rx = I2R3, I1R1 = I2R2

Padalinę pirmąją lygybę iš antrosios, gauname RHC / R1 = R3 / R2 arba RNS R2 = R1 R3

Paskutinė lygybė yra vieno tilto nuolatinės srovės balansavimo sąlyga.

Iš to seka, kad tiltas yra subalansuotas, kai priešingų pečių varžų sandaugai yra vienodi. Todėl išmatuotas pasipriešinimas nustatomas pagal formulę Rx = R1R3 / R2

Realiuose vienetiniuose tiltuose – arba rezistoriaus R1 varža (vadinama lyginamoji svirtimi), arba varžų R3/R2 santykis.

Yra matavimo tiltelių, kuriuose keičiasi tik atskaitos peties pasipriešinimas, o santykis R3 / R2 išlieka pastovus. Ir atvirkščiai, keičiasi tik santykis R3 / R2, o palyginimo peties pasipriešinimas išlieka pastovus.

Labiausiai paplitę yra matavimo tilteliai, kuriuose varža R1 kinta tolygiai ir su šuoliais, dažniausiai kartotiniais 10, kinta santykis R3 / R2 (1 pav., b), pavyzdžiui, įprastuose matavimo tilteliuose P333.

Ryžiai. 2.Nuolatinės srovės matavimo tiltelis P333

Kiekvienam matavimo tilteliui būdingas varžos matavimo diapazonas nuo Rmin iki Rmax. Svarbus tilto parametras yra jo jautrumas. Sm = SGСcx, kur Sg =da /dIg yra galvanometro jautrumas, Scx =dIG/dR - grandinės jautrumas.

Pakeitę Sg ir Scx į Sm, gauname Sm = da/dR.

Kartais naudojama santykinio matavimo tiltelio jautrumo sąvoka:

Cm = da/ (dR/R).

kur dR / R – santykinis išmatuotos rankos pasipriešinimo pokytis, da – galvanometro adatos nukrypimo kampas.

Priklausomai nuo konstrukcijos, skiriami atsarginiai ir linijiniai (rekordiniai) matavimo tilteliai.

Parduotuvėje esančiame matavimo tiltelyje svirties varžos daromos kištuko arba svirties pavidalu, daugiareikšmės elektrinės varžos (varžų) matavimo priemonės, rekordiniuose tilteliuose palyginamoji svirtis – parduotuvės varžos forma, ir nukreipimo svirties yra rezistoriaus formos, atskirtos slankikliu į dvi reguliuojamas dalis.

Leidžiama paklaida, pavieniai nuolatinės srovės matavimo tilteliai turi tikslumo klasę: 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 1,0; 5.0. Tikslumo klasės skaitinė reikšmė atitinka didžiausią leistiną santykinės paklaidos reikšmę.

Vieno nuolatinės srovės tilto paklaida priklauso nuo jungiamųjų laidų ir kontaktų varžų palyginamumo su išmatuota varža laipsnio. Kuo mažesnis išmatuotas pasipriešinimas, tuo didesnė paklaida. Todėl mažos varžos matavimui naudojami dvigubi nuolatinės srovės tilteliai.

DC dvigubo tilto įrenginys

Dvigubo (šešių pečių) matavimo tiltelio svirties yra išmatuota varža Rx (jie gaminami su keturiais spaustukais, kad sumažintų kontaktinių varžų įtaką ir jungiami prie tinklo specialiu įrenginiu su keturiais spaustukais), pavyzdys rezistorius Ro ir dvi poros pagalbinių rezistorių Rl, R2, R3, R4.

Ryžiai. 3 Dviejų matavimų nuolatinės srovės tilto schema

Tilto pusiausvyra nustatoma pagal formulę:

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

Tai rodo, kad jei du rankų santykiai R1 / R2 ir R4 / R3 yra lygūs vienas kitam, tada atimta lygi nuliui.

Nepaisant to, kad varžos R1 ir R4, judančios slankiklį D, nustatytos vienodos, dėl varžų R2 ir R4 parametrų išplitimo tai pasiekti labai sunku.

Norint sumažinti matavimo paklaidą, trumpiklio, jungiančio etaloninį rezistorių Ro, varžą ir išmatuotą varžą Rx reikia paimti kuo mažesnę. Prie įrenginio dažniausiai tvirtinamas specialus kalibruotas rezistorius. r… Tada atimta išraiška tampa praktiškai lygi nuliui.

Išmatuotos varžos reikšmę galima nustatyti pagal formulę: Rx = Ro R1/R2

Dvigubi nuolatinės srovės matavimo tilteliai skirti veikti tik su kintamu svirties santykiu. Dvigubo tiltelio jautrumas priklauso nuo nulinės rodyklės jautrumo, tiltelio grandinės parametrų ir darbinės srovės vertės. Didėjant darbo srovei, didėja jautrumas.

Labiausiai paplitę yra kombinuoti nuolatinės srovės matavimo tiltai, skirti dirbti vieno ir dvigubo tilto schemose.