Измерительный мост
/ мост Уитстона
Измерительный мост Уитстона
Классическим методом измерения сопротивлений проводников является метод моста постоянного тока. Он состоит из реохорда АВ, чувствительного гальванометра G и двух сопротивлений — известного R и неизвестного R x. Реохорд представляет собой укрепленную на линейке однородную проволоку, вдоль которой может перемещаться скользящий контакт D. Рассмотрим схему без участка ED. Если между точками E и D включен гальванометр G, то в этом случае ток через него не пойдет, так как разность потенциалов между этими точками равна нулю. Такое положение называется равновесием моста. Покажем, что условие равновесия определяется соотношением:. Разделив выражение 2 на 5 и 3 на 6 , получим соотношение 1. Так как сопротивления участков AD и DB пропорциональны их длинам L 1 и L 2 , то. В принципе, измерение сопротивления R x возможно при любом R. В зависимости от величины R балансировка моста происходит при различных значениях отношения. Однако погрешность измерения сопротивления будет минимальной, когда при нулевом токе через гальванометр ползунок D стоит на середине реохорда: В этом случае выражение 7 принимает вид:.
Предложен в году Самуэлем Хантером Кристи англ. Мост Уитстона относится к одинарным мостам в отличие от двойных мостов Томсона. Принцип измерения сопротивления основан на уравнивании потенциала средних выводов двух ветвей см. Между ветвями точками B и D; см. В качестве индикатора могут применяться:. Обычно в качестве индикатора используется гальванометр. То есть, можно вообразить, что точки B и D соединены см. Воспользуемся правилами законами Кирхгофа. По первому правилу Кирхгофа сумма токов, входящих в точку узел равна нулю:. По второму правилу Кирхгофа сумма напряжений в ветвях замкнутого контура равна сумме ЭДС в ветвях этого контура:. По закону Ома падения напряжения на участках DC и BC равны:. Напряжение между точками D и B равно:. В данном случае мостовая схема рассматривалась, как комбинация двух делителей , а влияние гальванометра считалось пренебрежимо малым. На практике для измерения сопротивления с помощью мостовых схем применяют двухпроводное и четырёхпроводное подключение. Двухпроводная схема подключения применяется при измерениях сопротивлений величиной выше 10 Ом. К точкам B и C см. Четырёхпроводная схема подключения применяется при измерении сопротивления величиной до 10 Ом. В году Самуэль Хантер Кристи англ. В году лорд Кельвин использовал мост Уитстона для измерения малых сопротивлений. В году Максвелл с помощью изменённого моста Уитстона измерял силу переменного тока. В году Алан Блюмлейн усовершенствовал мост Уитстона и запатентовал. Новое устройство стали называть в честь изобретателя. С помощью неуравновешенных мостов менее точных измеряемую величину определяют по показаниям измерительного прибора. В автоматических балансировка моста происходит с помощью сервопривода по величине и знаку напряжения между точками D и B см. Мост Уитстона часто используется для измерения самых разнообразных неэлектрических параметров, например:. Принцип действия всех этих приборов основан на измерении сопротивления чувствительного резистивного элемента-датчика, сопротивление которого изменяется при изменении воздействующей на него неэлектрической величины. Резистивный датчик датчики включается электрически в одно или несколько плеч моста Уитстона и измерение неэлектрической величины сводится к измерению изменения сопротивления датчиков. Обычно в современных измерительных приборах мост Уитстона подключается через аналого-цифровой преобразователь к цифровому вычислительному устройству, например, к микроконтроллеру , обрабатывающему сигнал моста. Также может производиться статистическая обработка измерений, гармонический анализ и другие виды обработки. Тензодатчики тензорезисторы применяются в:. При этом тензорезисторы, наклеенные на упругие деформируемые детали включаются в плечи моста, а полезным сигналом является напряжение диагонали моста между точками D и B см. Для измерения знакопеременных деформаций помимо тензодатчиков часто используют пьезоэлектрические датчики. Последние в этих приложениях вытеснили тензодатчики благодаря лучшим техническим и эксплуатационным характеристикам. Недостатком пьезодатчиков является непригодность их для измерения медленных или статических деформаций. Описанный принцип измерения деформации с помощью тензорезисторов в тензометрии сохраняется для измерения иных неэлектрических величин с применением других резистивных датчиков, сопротивление которых изменяется под воздействием неэлектрической величины. В этих приложениях применяются резистивные датчики, находящиеся в тепловом равновесии с изучаемым телом, сопротивление датчиков изменяется при изменении их температуры. Также применяются датчики не контактирующие непосредственно с изучаемым телом, а измеряющие интенсивность теплового излучения от объекта, например, болометрические пирометры. Косвенно через измерение температуры также производится измерение теплопроводности, теплоёмкости, скорости потоков газов и жидкостей в термоанемометрах и измерение иных неэлектрических величин, связанных с температурой, например, концентрации компонента в газовой смеси с помощью термокаталитических датчиков и датчиков теплопроводности в газовой хроматографии. Также существуют резистивные датчики для измерения потоков ионизирующих излучений. Используя мост Уитстона, можно с большой точностью измерять сопротивление. Kelvin bridge , также известный как мост Томсона англ. Thomson bridge , позволяет измерять малые сопротивления , изобретён Томсоном. Прибор Максвелла позволяет измерять силу переменного тока , изобретён Максвеллом в году , усовершенствован Блюмлейном около года. Maxwell bridge позволяет измерять индуктивность. Carey Foster bridge позволяет измерять малые сопротивления , описан Фостером англ. Carey Foster в документе, опубликованном в году. Делитель напряжения Кельвина - Варли англ. Kelvin—Varley divider построен на основе моста Уитстона. В СССР и России Краснодарским заводом измерительных приборов выпускались следующие марки измерительных мостов с ручной наводкой на равновесие [3]:. Материал из Википедии — свободной энциклопедии. У этого термина существуют и другие значения, см. Навигация Персональные инструменты Вы не представились системе Обсуждение Вклад Создать учётную запись Войти. Пространства имён Статья Обсуждение. Просмотры Читать Править Править вики-текст История. В других проектах Викисклад. Эта страница последний раз была отредактирована 21 февраля в Текст доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike ; в отдельных случаях могут действовать дополнительные условия. Свяжитесь с нами Политика конфиденциальности Описание Википедии Отказ от ответственности Разработчики Соглашение о cookie Мобильная версия.
Армавир новости чп происшествия
Галакси с 4 характеристики
Осенняя музыка стихи
Прощай алиса текст
Диагнозы внематочный беременности