24. Измерительные цепи в виде неравновесных мостов. Функция преобразования мостовой неравновесной цепи.

О сновная задача, которую решают неравновесные мостовые цепи, состоит в исходной компенсации начального значения выходного сигнала. Это означает, что при равенстве нулю измеряемой величины Х, такая цепь обеспечивает = 0 выходного сигнала и, т.о., устраняет погрешность смещения нуля.Для выполнения основной задачи к делителю R1 R2, содержащему преобразователь R2, добавляют ещё один делитель R3 R4, а между сред- ними токами включают указатель. При отклон измеряемой величины Х от нуля новое значение R2^' = R2 + ∆R. В результате мост будет вы-

ходить из состояния равновесия. При этом появится ток нагрузки и напряжение на нагр.Функция преобразования мостовой неравновесной цепи представляет собой зависимость напряжения на нагрузке от изменения сопротивления любого типа на ∆R.

Выглядит она аналогично функциям преобр. цепей в виде делителей. Отличием явл. то, что в случае изм. цепи в виде делителя выходное напряжение является падением напряж. на R2. Выходное напряжение моста Vн = V3-V1(R1)(при изменении R1) или

Vн = -V4+V2(R2) (при изменении R2)

2 5. Неравновесный мост с дифференциальным преобразователем.

Функция преобразования неравнов моста с дп линейна при Rн =∞ Если Rн ≠∞, функция преобразования для моста с дп, в котором при равновесии сопротивления всех плеч будут равны R0/2, будет определяться следующими выр-ми:

1 )Задаётся напряжение питания моста ℰ=∆ R/ R 2) задаётся ток

Если преобразователь включён в плечи R1 и R3 в режиме заданного напряжения питания, выходное напряжение моста и ф-я преобразования будет нелинейна при любых сопротивлениях нагрузки. В режиме заданного тока ф-я преобразования будет линейна при любых сопротивлениях нагрузки.

26. Чувствительность измерительных цепей в виде неравновесных мостов. Разновидности неравновесных мостов.

Ч увствительность по напряжению мостовой цепи в точке равновесия можно считать постоянной. Неравновесные мосты чаще всего используются в режиме малых ℰ. В этом режиме неравновесные мосты имеют наименьшую погрешность линейности и практически постоянную чувствительность. Если в рассматриваемом сопротивл. плечи получают +ℰ1, -ℰ2, +ℰ3, -ℰ4(малые значения), то выходное напряжение моста

где к = R1/ R2 = R3/ R4

п ри к = 1 получим равноплечий мост

П ри использовании дифференциального преобразователя, т.е. при одновременном изменении 2-х плеч моста R1+∆ R, R2 - ∆ R, Rн =∞

Если R2= R1, ∆ R/ R1 = ∆ R/ R2 = ℰ , то .

Записанное выр-е показывает значение коэффициента чувствительности

Полученное значение коэффициента чувствительности для Rн =∞ остаётся справедливым и для случая изменения сопротивлений двух других плеч на величину ℰ. При изменении сопротивления лишь одного из плеч моста, коэффициент будет в 2 раза меньше. При изменении всех 4-х плеч коэффиц. =1. Если изменять сопрот. 2-х смежных плеч, то мост не выходит из равновесия при условии ℰ4= ℰ2, ℰ3= ℰ1. В этом сулучае чувств.=0.

Разновидности неравновесных мостов:1)Равноплечий.Выходное сопротивление R, R1= R2= R3= R4= R.а) Максимальная мощность сигнала нагрузки достигается при согласовании сопр. нагрузки с выодным сопр. моста. Rн = R.

б) Чувствительность моста увеличивается с увеличением числа рабочих плеч, увеличив. и напряжение питания. 2) Последовательно-симметричный мост.

Т акой мост имеет одну ветвь, составленную из 2-х последовательно соединённых преобразователей с R1= R2, и 2-х параллельно соед. резисторов R3 и R3.

С опротивление Rн зависит не только от R1 и R2, но и от сопротивлений плеч балластного делителя.3) Параллельно-симметричный мост.отличается тем, что рабочие измерительные преобразователи включены в различные ветви моста. Выполнить эту рекомендацию не получится, т.к. для поддержания в изм цепи преобр R1и R3 рабочего тока I потребуеться источник ЭдС= ∞, поэтому R2 и R4 ↑ лишь настолько , наск это позвол напр ист . Т.о. для достижения максимальной чувствительности, постоянные сопротивления плеч R2 R4 должны быть в 2 раза меньше чем R1= R3.