Министерство образования и науки Российской Федерации
Уральский федеральный университет
Институт радиоэлектроники и информационных технологий – РТФ
Э.Г.Миронов
Потенциальные мостовые схемы
Методические указания к лабораторной работе №3В
для студентов всех форм обучения специальностей:
280100 – Информатика и вычислительная техника;
280101 – Безопасность жизнедеятельности.
Екатеринбург
2011
УДК 621.317.3
Автор Э.Г. Миронов
Научный редактор доц., канд. технич. наук Н.П.Хмелевский
Потенциальные мостовые схемы: методические указания к лабораторной работе №3В/ Э.Г. Миронов. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2011. 27с.
Сайт кафедры: www.ait.ustu.ru
Методические указания содержат описание лабораторной работы по исследованию неравновесных потенциальных мостовых измерительных схем постоянного тока. Приводятся схемы экспериментов, порядок выполнения измерений и последовательность обработки полученных данных. Даются подробные указания по практическим и расчетным частям работы.
Библиогр. 14 назв. Рис. 2. Табл. 8. Прил.6.
Подготовлено кафедрой
автоматики и информационных
технологий
© УГТУ-УПИ, 2011
© Автор, 2011
Лабораторная работа №3в Потенциальные мостовые схемы
1. Цель работы
Целью работы является практическое ознакомление студентов с характеристиками потенциальных мостовых измерительных схем, построенных на активных сопротивлениях и питающихся от источника постоянного тока.
В работе исследуется чувствительность и линейность неравновесных мостовых схем с выходом по напряжению при различных вариантах включения датчиков и различных соотношениях между отдельными параметрами мостовых схем.
В состав лабораторного стенда входят: универсальный цифровой вольтметр, четыре магазина сопротивлений и стабилизированный источник питания постоянного тока.
2. Исходные данные
2.1. Исследуемая схема
Принципиальная электрическая схема измерительного моста, используемого при проведении экспериментальной части работы, приведена на рис. 1.
R2
Рис.1. Принципиальная электрическая схема измерительного моста.
На рис. 1. приняты следующие обозначения:
U – напряжение источника питания;
G – измерительный прибор (электронный цифровой вольтметр В7-58);
R0 – внутреннее сопротивление измерительного прибора (для вольтметра В7-58 может быть принято R0∞);
a-b – измерительная диагональ;
c-d – питающая (генераторная) диагональ;
c-a – первое плечо мостовой схемы;
a-d – второе плечо мостовой схемы;
c-b – третье плечо мостовой схемы;
b-d – четвертое плечо мостовой схемы.
В рассматриваемом случае сопротивления плеч мостовой схемы имеют значения: первое плечо – R1, второе плечо – R2, третье плечо – R3 и четвертое плечо – R4.
В работе проводится исследование чувствительности и линейности приведённой мостовой измерительной схемы. Из теории мостовых схем известно (см., на пример, [1]), что для получения максимальной чувствительности схемы необходимо выполнить условие: R1=R2 и R3=R4. Схему с такими параметрами принято называть «оптимальной по чувствительности». При R1≠R2 и R3≠R4 чувствительность схемы снижается и схема становится «неоптимальной по чувствительности». В лабораторной работе проводятся экспериментальная проверка этого положения.
Линейность схемы зависит от числа и порядка включения датчиков в плечи мостовой схемы. В лабораторной работе проводится экспериментальное исследование мостовых схем с одним, двумя, тремя и четырьмя датчиками, включенными определенным образом. Эти исследования позволяют сформулировать условия линейности (или нелинейности) рассматриваемой мостовой схемы.