17. Мостовые методы измерения сопротивлений тпс. Неуравновешенные мосты.
Мостовые измерения осуществляются с помощью измерительных, мостов (мостовых установок), относящихся к категории приборов сравнения. В общем случае они основаны на применении некоторой электрической цепи, состоящей из нескольких известных и одного неизвестного (измеряемого) сопротивлений, питаемой одним источником и снабженной указывающим прибором.
Нулевой метод реализуют с помощью уравновешенных мостов, а метод отклонений – с помощью неуравновешенных мостов.
В случае неуравновешенноrо моста значение Rr сопротивления те (следовательно, температуры) оnределяется по значению разности потенциалов измерительной диагонали моста.
R1, R2, R3 = const
18. Компенсационный метод измерения сопротивлений тс. Уравновешенные мосты.
Наиболее точно значение сопротивления Rt ТПС можно измерить с помощью мостовых схем нулевым методом или методом отклонения.
Уравновешеннный мост имеет один или несколько резисторов, сопротивление которых может целенаправленно изменяться (вручную или автоматически) с тем, чтобы добиться равновесия. Равновесие моста характеризуется отсутствием разности потенциалов (тока) в из мерительной диагонали моста
Исторически первый, простейший и наиболее распространенный вариант мостовых измерений был реализован посредством четырехплечего уравновешенного моста, представляющего собой кольцевую цепь из 4 сопротивлений ("плечи" моста), в которой источник питания и указатель включаются диагонально, к противолежащим вершинам, в виде "мостов" (рис. 2).
Rмаг можем менять (не как с неуравновешенным мостом, где все резисторы постоянны)
Состояние равновесия моста постоянного тока может быть достигнуто регулировкой только одного переменного параметра и позволяет определить также только одно неизвестное сопротивление.
19. Особенности измерения температуры тс, двух и трехпроводная схемы подключения термопреобразователей.
Поскольку ЧЭ имеют малое номинальное сопротивление, сравнимое с сопротивлением подводящих проводов, то должны быть приняты меры по устранению влияния сопротивления подводящих проводов на измерение температуры.
Недостаток термометров и чувствительных элементов сопротивления – необходимость использования для точных измерений трех- или четырех- проводной схемы включения, т.к. при подключении датчика с помощью двух проводов, их сопротивление включается измеренное сопротивление термометра.
Двухпроводная схема
Двухпроводная схема подключения термометра сопротивления к измерительному мосту. Уравнение равновесия: Rt+2Rn=R2(R3/R1)
В простейшей двухпроводной схеме влияние сопротивления подводящих проводов не устраняется. Напряжение измеряется не только на ЧЭ, но и на соединительных проводах.
Такая схема может быть использована в случае, если сопротивлением подводящих проводов (r1,r2) можно пренебречь по сравнению Rt.
Трёхпроводная схема
Трехпроводная схема подключения термометра сопротивления к измерительному мосту. Уравнение равновесия: Rt+Rn=(R2+Rn)R3/R1
При трехпроводной схеме подключения измерительный преобразователь по очереди измеряет сопротивление цепи «датчик+провода подключения» (Rt + r2+ r3) и цепи «провода подключения» (r1+r2), вычисляет разность этих значений и получает точное значение сопротивления датчика.
Эта схема обеспечивает значительно более точные измерения за счёт того, что появляется возможность измерить в отдельном опыте сопротивление подводящих проводов и учесть их влияние на точность измерения сопротивления датчика.
Равенство сопротивлений соединительных проводов и их температурных зависимостей является основным условием применимости трехпроводной схемы.
Однако данная схема не учитывает, что провода ввиду погрешностей изготовления могут обладать разным сопротивлением (в следствии неоднородности материала, изменения сечения по длине и пр.) такие погрешности вводят меньшие отклонения в отображаемой температуре чем при двух проводной схеме, однако при больших длинах проводов могут быть существенны.
Это наиболее распространненная схема подключения, применяемая для измерений на удалении датчика от 3 до 100 м, позволяющая в диапазоне до 300 градусов иметь погрешность порядка 0,5 %, т.е. 0,5 С на 100 С.