8. Мостовые измерит-е схемы (уравновеш-е, неуравновеш-е и частотнозависимые).

Схема уравновеш-го моста показана на рис. Диаго­наль питания моста ab содержит ист-к тока, а диагональ измерения dc

н уль-индикатор, в частности нуль-гальванометр. Между точками подключ-я разно-именных диагоналей распол-­ся плечи моста, состоящие в данном случае из пост-х рези­сторов R₁ и R₂ и регулируемого R₃, а плечо cb содержит измеря­емое сопр-ние R_t и два соединит-х провода каждый сопр-нием R_BH. Если мост уравновешен, то ток I_ни в диаго­нали cd равен нулю, а токи в соотв-щих плечах равны, т. е. I₂=Iз и I₁=I_t, и как следствие, имеем –I₂R₂= I₁R₁ и I₃R₃ = I_t (R_t+2R_BH) при равновесии моста имеет место равенство Тогда условие равновесия моста: откуда

Если сделать мост симметричным (R₁=R₂), то будем иметь R_t=R₃, т. е. рез-т измерения R_t в этом случае не зав-т от сопротивления соед-ных проводов R_BH.

Недостатком уравновешенных мостов, собранных по указан­ным схемам, является неопределенность в изме­рении, которую вносит переходное сопротивление контакта в ре­гулируемом плече R₃. Т.о., при уравновеш-и моста путем пере­мещения контакта измен-ся сопр-ние сразу обоих плеч, а переходное сопр-ие контакта, располагаемое теперь в из­мерит-й диагонали, из-за отсутствия тока в момент уравнове­ш-я не сказ-ся на результате измерения. Достоинством уравновешенных мостов явл-ся незав-сть их от напряж-я питания, мин-но допустимое знач-е кот-го опр-ся чувств-стью нуль-индикатора.

Неуравновешенные мосты не требуют уравновешивания тока, проходящего в его измерительной диагонали. Значение этого тока является мерой подсоединенного к мосту измеряемого сопротив­ления. Это основное преимущество неуравновешенных мостов.

Н еуравновеш-е мосты относительно редко используются для измерения температуры. Они широко применяются в различ­ных газоанализаторах, где в качестве ЧЭ-нта используются нагреваемые электрическим током металлические или чаще полупроводниковые резисторы. В неуравновешенном мосте (рис. 6.21) сопротивления трех плеч R₁, R₂, R₃— постоян­ны, R_б — реостат в диагонали питания, П — переключатель, с по­мощью которого к четвертому плечу моста подключается измеря­емое сопротивление R_t (положение И) или контрольное сопротив­ление R_K (положение К).

Мосты переменного тока

К ак следует из условий равновесия моста (в общем случае), он может содержать в плечах различные элементы одновременно ( ). образцовые.

Незав-мо от эл-нтов в показанных схемах усл-я равн-я одинаковы:

Для изм-я с малыми потерями

М ост состоит из 4-х R-ний кот-е наз-ся плечами моста. Точки соед-я вершины моста. К двум противоп-м вершинам подключен , а к двум другим – ноль – индикатор, измерит-е уст-во, образуя измерит-ю диагональ, в кот-ю включено измерит-е устройство с . Такое средство измерений наз-ся измерит-м мостом. Кроме сказанного, мосты подразделяются на уравновешенные и неуравновешенные, т.е. просто два режима работы.

1. неуравновеш-й мост  по измерительной диагонали идет ток , который и служит мерой изменения параметра.уравновешенный мост, в котором ток , а значение параметра определяется по величине сопротивления плеча.

В общем случае ток можно опр-ть с пом-ю законов Кирхгофа, метода контурных токов или теоремы об эквив-ном генераторе.

Равнов-е моста имеет место при т.е. при

В случае моста постоянного тока уравнение имеет вид:

В случае питания моста переменным током сопротивления имеют комплексный характер:

Тогда ур-ние равновесия преобр-ся в два уравнения: для мнимых и вещественных членов.

Наличие 2х ур-ний означает необх-сть не менее 2х пар-ров для равновесия. Если исп-ть иную форму записи где модули полного сопротивления плеч; углы сдвига тока относительно напряжения, то уравнение примет вид:

Отсюда два условия равновесия:

Уравнение с показ-т, при каком располож-и плеч в зав-сти от характера их сопротивления, можно уравновесить мост.Резистивный мостУ словие равновесия: т.е. объект может быть подключен в любое плечо.

где плечи отношения; плечо сравнения.Одинарные резистивные мосты позв-т определить Ом.

Плечо сравнения выполняют в виде магазина сопр-ний. Плечи отнош-я в виде переключающихся декадных магазинов, т.е. для выбора пределов измерений и т.д. Ом.

Для ум-ния влияния подводящих к контактов и соед-ных проводов в практич-х схемах исп-т включ-е , при котором провода с одной стороны оказ-ся в одной диагонали, а с другой стороны во второй диагонали, т.е. на условие равновесия не влияют двух- и четырехзажимные.

Для ум-ния влияния перех-го контакта исп-т схему, в которой расположено сразу в двух плечах, а контакт в измерит-й диагонали и в м-нт равновесия ( ) влияние его минимально.И сп-ние этих схем дает возм-сть измерять малые .