6. Проектне рішення та розрахунок значень параметрів врівноваженого мосту

6.1 Опис проектного рішення та значень параметрів врівноваженого мосту

Чотири опори з'єднані між собою в електричний ланцюг, що утворює замкнутий чотирикутник. Точки а і b, с і d утворять діагоналі мости. В одну з діагоналей (ab) включене джерело живлення Е, в іншу (cd) – вимірювальний прилад ИП. Особливістю мостової схеми є відсутність струму в діагоналі сd при визначеному співвідношенні між опорами моста.

Порушення цього співвідношення за рахунок невеликої зміни одного з опорів моста приводить до появи струму в діагоналі сd, пропорційного відносній зміні опору. Якщо замість одного з опорів моста, наприклад R1, увімкнути тензорезистор Tp, то струм у діагоналі моста буде пропорційний вимірювальній деформації.Дротові тензорезистори чуттєві до зміни температури, тому в процесі проведення досліду може виникнути похибка. Щоб уникнути цього, використовується компенсаційний тензорезистор Тк, що наклеюється на зразок з такого ж матеріалу, що і випробувальний, і розміщується поруч з ним. Компенсаційний тензорезистор включається в мостову схему замість опору R2, утворюючи з робочим тензорезистором Тр напівміст.

У практичних вимірюваннях другий напівміст, утворений опорами R3 і R4 з джерелом живлення E, монтується всередині вимірювального приладу ИП. Основними складовими частинами вимірювального приладу є: електронний підсилювач для посилення слабкого струму в діагоналі моста і перетворення його в напругу, що забезпечує роботу виконавчого механізму системи автоматичного врівноваження; система автоматичного врівноваження моста; система індикації показань – цифрова або стрілочна.

Промисловістю випускаються різні типи вимірювальних тензометричних приладів зі стрілочною і цифровою індикацією типів АИД (автоматичний вимірник деформації), ЦТМ (цифровий тензометричний міст), ИДЦ (вимірник деформації цифровий). Усі перелічені прилади розраховані на тензорезистори із середнім коефіцієном тензочутливості К=2 і мають ціну одиниці відліку (ціну одиниці дискретності) по відносній деформації 1×10-5.

6.2 Розрахунок значень параметрів врівноваженого мосту

Опір R вимірюють за допомогою мостової схеми зображеної на рис.2 в зміжне плече якого ввімкнений резистор R =1 кОм. В якому діапазоні можна виміряти опір R , якщо в два інших плеча ввімкнені змінні резистори, опір яких змінюється від 0,2 до 2 кОм.

Розв’язання:

1) максимальний опір R відповідає значенню R = R R / R =10 кОм.

2) мінімальний опір R = R R / R =100 Ом.

В якості плечей моста використовують резистори R =3 кОм 2,5% та R =1 кОм 2,5%. Визначити опір R та похибку його вимірювання, якщо рівновага моста наступає при опорі магазина R =410 Ом.

Розв’язання:

з формули для R визначаємо значення R = R R / R =1,23 кОм 5%.