Com es disposen i s'utilitzen els ponts de mesura de CC?
L'aparell de ponts de mesura individual de corrent continu
Un sol corrent continu consta de tres resistències mostra (normalment ajustables) R1, R2, R3 (Fig. 1, a), que estan connectades en sèrie amb la resistència mesurada Rx al circuit del pont.
S'aplica energia a una de les diagonals d'aquest circuit des de la font EMF GB, i un galvanòmetre RA altament sensible es connecta a l'altra diagonal mitjançant l'interruptor SA1 i la resistència limitadora Ro.
Arròs. 1. Esquemes de ponts de mesura de corrent continu simple: a — general; b — amb un canvi suau en la relació del braç i un canvi brusc en el braç de comparació.
L'esquema funciona de la següent manera. Quan es subministra energia a través de resistències Rx, Rl, R2, R3, corrents I1 i I2... Aquests corrents provocaran una caiguda de tensió a les resistències Uab, Ubc, Uad i Udc.
Si aquestes caigudes de tensió són diferents, aleshores els potencials als punts φa, φb i φc no seran els mateixos.Per tant, si enceneu el galvanòmetre amb l'interruptor SA1, llavors un corrent igual a Azr = (φb — φd) / Po.
La tasca del calibre és equilibrar el pont, és a dir, fer iguals els potencials dels punts φb i φd, és a dir, reduir el corrent del galvanòmetre a zero.
Per fer-ho, comencen a canviar les resistències de les resistències R1, R2 i R3 fins que el corrent del galvanòmetre esdevé zero.
A Azr = 0, es pot argumentar que φb = φd... Això només és possible quan la tensió baixa Uab — Uad i el tipus BC. = Udc.
Substituint en aquestes expressions els valors de caiguda de tensió Uad =I2R3, Ubc = I1R1, Udc = I2R2 i Uab = I1Rx, obtenim dues igualtats: I1Rx = I2R3, I1R1 = I2R2
Dividint la primera igualtat per la segona, obtenim RHC / R1 = R3 / R2 o RNS R2 = R1 R3
L'última igualtat és la condició d'equilibri d'un DC d'un sol pont.
Es dedueix que el pont està equilibrat quan els productes de les resistències dels braços oposats són iguals. Per tant, la resistència mesurada ve determinada per la fórmula Rx = R1R3 / R2
En els ponts unitaris reals, ja sigui la resistència de la resistència R1 (anomenada braç comparador) o la relació de les resistències R3/R2.
Hi ha ponts de mesura en què només canvia la resistència del braç de referència i la relació R3 / R2 es manté constant. Per contra, només canvia la relació R3 / R2, mentre que la resistència del braç de comparació es manté constant.
Els més estesos són els ponts de mesura, en els quals la resistència R1 varia suaument i amb salts, normalment múltiples de 10, la relació R3 / R2 canvia (Fig. 1, b), per exemple, en els ponts de mesura comuns P333.
Arròs. 2.Pont de mesura de corrent continu P333
Cada pont de mesura es caracteritza per un rang de mesura de resistència des de Rmin fins a Rmax. Un paràmetre important del pont és la seva sensibilitat. Sm = SGСcx, on Sg = da /dIg és la sensibilitat del galvanòmetre, Scx =dIG/dR — sensibilitat del circuit.
Substituint Sg i Scx per Sm, obtenim Sm = da/dR.
De vegades s'utilitza el concepte de sensibilitat relativa del pont de mesura:
Cm= da/ (dR / R).
on dR / R — el canvi relatiu de la resistència en el braç mesurat, da — angle de deflexió de l'agulla del galvanòmetre.
Depenent del disseny, es fa una distinció entre ponts de mesura d'estoc i lineals (rècord).
Al pont de mesura basat en botiga, les resistències del braç es fan en forma d'endoll o palanca, mesures multivalorades de resistència elèctrica (resistències), en ponts de registre, el braç de comparació es fa en forma de resistència de botiga, i els braços de desviació tenen la forma d'una resistència, separats per un control lliscant en dues parts ajustables.
Error permès, els ponts de mesura individuals de corrent continu tenen una classe de precisió: 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 1,0; 5.0. El valor numèric de la classe de precisió correspon al valor màxim admissible de l'error relatiu.
L'error d'un sol pont de corrent continu depèn del grau de conmensurabilitat de les resistències dels cables de connexió i dels contactes amb la resistència mesurada. Com més petita sigui la resistència mesurada, més gran serà l'error. Per tant, s'utilitzen ponts de CC dobles per mesurar la baixa resistència.
Dispositiu de doble pont DC
Els braços del pont de mesura doble (de sis braços) són la resistència mesurada Rx (es fan amb quatre pinces per reduir la influència de les resistències de contacte i estan connectades a la xarxa mitjançant un dispositiu especial amb quatre pinces), un exemple de resistència Ro i dos parells de resistències auxiliars Rl, R2, R3, R4.
Arròs. 3 Esquema d'un pont de corrent continu de mesura dual
L'equilibri del pont es determina per la fórmula:
Rx = Ro NS (R1 / R2) — (r R3 / (r + R3 + R4)) NS (R1 / R2 — R4 / R3)
Això mostra que si dues relacions de braços R1 / R2 i R4 / R3 són iguals entre elles, llavors la resta és zero.
Malgrat que les resistències R1 i R4 que mouen el control lliscant D estan configurades igual, a causa de la propagació dels paràmetres de les resistències R2 i R4, això és molt difícil d'aconseguir.
Per reduir l'error de mesura, la resistència del pont que connecta la resistència de referència Ro i la resistència mesurada Rx s'ha de prendre el més petit possible. Normalment s'adjunta una resistència calibrada especial al dispositiu. r... Aleshores l'expressió restada esdevé pràcticament zero.
El valor de la resistència mesurada es pot determinar amb la fórmula: Rx = Ro R1/R2
Els ponts de mesura de CC duals estan dissenyats per funcionar només amb relacions de braç variables. La sensibilitat del pont doble depèn de la sensibilitat del punter zero, dels paràmetres del circuit del pont i del valor del corrent de funcionament. A mesura que augmenta el corrent de funcionament, augmenta la sensibilitat.
Els més comuns són els ponts de mesura de CC combinats dissenyats per treballar en esquemes de pont simple i doble.