Что является плечами моста

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Плечи моста нагреваются до определенной температуры проходящим через них электрическим током постоянной величины. Ток: подводится от источника питания в диагональ к вершинам В и D моста. К вершинам А и С другой диагонали присоединены: показывающий П и самопишущий С милливольтметры.  [1]

Плечи моста выполнены из платиновой проволоки, по которой пропускают электрический ток. Плечевые элементы 2 ( сравнительные камеры) помещены в камеры с воздухом, а плечевые элементы / ( измерительные камеры) обдуваются анализируемой смесью. При наличии в составе смеси компонента, обладающего высокой теплопроводностью, теплопередача в измерительных камерах возрастает и температура измерительных элементов / снижается, а значит сопротивление измерительных элементов / уменьшается и мост разбалансируется. Ток в диагонали моста, измеряемый вторичным прибором 5, будет пропорционален содержанию измеряемого компонента.  [3]

Плечи мостов представляют собой растянутые опирали из тонкой платиновой проволоки. Температура спирали, нагреваемой электрическим током, и, следовательно, ее сопротивление изменяются в соответствии с изменением теплопроводности газовой смеси.  [5]

Плечи мостов , выполненные из тонкой платиновой проволоки, заключены в стеклянные ампулы. Нагрев проволоки производится электрическим током.  [6]

Плечи моста составлены из четырех транзисторов TI, T2, T3, 7Y Напряжение на них подается таким образом, что когда транзисторы TI и Г3 включены, транзисторы Т2 и Г4 заперты и наоборот.  [8]

Плечи моста изготовлены из платины и нагреваются электрическим током до определенной температуры. Неравновесное напряжение на диагонали моста измеряется вторичным прибором, шкала которого градуирована в процентах содержания анализируемого компонента газовой смеси.  [10]

Плечи моста ( плечевые элементы) выполнены из платиновой проволоки в виде спиралей, помещенных в стеклянных баллончиках.  [12]

Плечи моста образованы полным сопротивлением датчика Zx, емкостями — образцовой С0 ( измерительный конденсатор) и переменной Си, а также уложенными на ферритовом кольце обмотками L, L2 ( плечи отношения) и L3; емкость Съ совместно с индуктивностью L3 используется для настройки влагомера.  [13]

Плечи моста нагреваются проходящим через них током до определенной температуры. В момент, когда рабочие и сравнительные камеры заполнены газовой смесью одинакового состава, теплопроводность газовой смеси в обоих камерах будет одинаковой; мост находится в равновесии. При помощи реохорда R5 достигают окончательной установки нуля.  [14]

Плечи моста подобраны таким образом, что при прохождении через датчик чистого воздуха ток в измерительной диагонали моста равен нулю. При прохождении через датчик воздуха, содержащего примеси горючего газа, последний сгорает на платиновой спирали плечевого элемента, температура спирали повышается, увеличивается ее сопротивление и нарушается равновесие моста. При этом появляется ток, и потенциометр, включенный в схему в качестве вторичного прибора, указывает на наличие в воздухе горючего газа.  [15]

1.2.3 Электрические мостовые схемы

Электрические мостовые схемы относятся к наиболее точным и чувствительным схемам, применяемым в электроизмерительных приборах и устройствах авиационной автоматики.

Рисунок 1.23 – К пояснению принципа образования мостовой схемы

На рис. 1.23 представлена электрическая схема, в которую включены четыре резистора, образующие две параллельные ветви с эквивалентными сопротивлениями R_1,3 и R_2,4. К узловым точкам С и D подключен источник питания с напряжением U.

Рисунок 1.24 – Схема электрического моста постоянного тока

На рис. 1.24 начертание схемы несколько изменено, а между точками А и В дополнительно включен измерительный прибор, который образует «мост» между параллельными ветвями. Отсюда и происходит название «электрическая мостовая схема». Таким образом, «мостом» в схеме рис. 1.24 является ветвь АВ, но этот термин распространяют на всю схему.

Сопротивления R₁—R₄ называют плечами моста: точки A, В, C, D — вершинами моста, ветвь АВ — измерительной диагональю, ветвь CD — питающей диагональю.

По роду тока мостовые электрические схемы делятся на мосты постоянного и мосты переменного тока.

При включенном источнике питания возможны два состояния мостовой схемы:

уравновешенное — ток в измерительной диагонали не протекает;

неуравновешенное — ток в измерительной диагонали протекает.

На практике используются оба состояния мостовой схемы.

Если мост уравновешен, то I_пр = 0, т. е. можно считать, что эта ветвь выключена и схема моста превращается в схему, как на рис. 1.23. В свою очередь, это может иметь место при равенстве потенциалов точек A и В, т. е. φ_A = φ_B.

Но потенциалы φ_A и φ_B равны при равенстве падений напряжений на смежных плечах моста, т. е. U₁ = U₂ и U₃ = U₄.

Представим данные напряжения по закону Ома через произведения соответствующих токов и сопротивлений:

; (1.19)

. (1.20)

Из схемы на рис. 1.24, имея в виду, что ток в измерительную диагональ не ответвляется, следует, I₁ = I₃ и I₂ = I₄. Поделим выражение (1.19) на выражение (1.20), тогда получим:

или . (1.21)

В уравновешенной мостовой схеме произведения сопротивлений противоположных плеч равны.

Зная численные значения сопротивлений трех плеч и введя схему в равновесное состояние (I_пр = 0), из уравнения (1.21) можем определить численное значение сопротивления четвертого плеча:

. (1.22)

В неуравновешенном состоянии ток, протекающий по измерительной диагонали, зависит от соотношения сопротивлений плеч, сопротивления указателя и величины напряжения источника питания.

Электрическая мостовая схема является основой ряда измерительных приборов, применяемых для измерения электрических и неэлектрических величин.

В мостах постоянного тока — приборах, предназначенных для точного измерения сопротивлений, используется уравновешенное состояние электрической мостовой схемы.

Для питания мостов применяют марганцево-цинковые химические элементы, монтируемые внутри приборов (внутренний источник). Во многих промышленных мостах к зажимам внутреннего источника присоединены клеммы с надписью БАТ для подключения внешнего источника питания.

Три плеча моста изготавливаются с высокой точностью и представляют собой меры сопротивлений. Однозначная мера выполняется в виде катушки из манганиновой проволоки на одно из следующих.сопротивлений: 10 ±п Ом, где п — целое число.

Десять последовательно соединенных мер с одинаковыми со­противлениями образуют декаду сопротивлений.

Набор декад с различными сопротивлениями, отличающимися друг от друга в 10, 100, 1000 и т. д. раз, называют магазином сопротивлений (рис. 1.25). Декады соединяют между собой последовательно и с помощью переключателей на магазинах набирают различные сопротивления.

Рисунок 1.25 – Принципиальная схема магазина сопротивлений

Измерительным прибором, применяемым в мостах постоянного тока, является высокочувствительный магнитоэлектрический гальванометр, который выполняет роль индикатора, определяющего наличие тока и указывающего на неуравновешенное состояние моста.

От рассмотренного ранее магнитоэлектрического прибора галь­ванометр отличается тем, что не имеет спиральных пружин. В гальванометре рамка подвешивается вертикально на металли­ческой нити-подвеске, работающей на скручивание (рис. 1.26), Отсутствие осей (и трения в них) повышает чувствительность указателя в тысячи раз.

Рисунок 1.26 – К пояснению устройства магнитоэлектрического гальванометра

Упрощенная схема лабораторного моста постоянного тока представлена на рис. 1.27. Под сопротивлением R₃ подразумевается магазин сопротивлений, под сопротивлениями R₁ и R₂ — меры сопротивлений. Плечо R₂ изготавливают из нескольких мер такой величины, чтобы отношение плеч моста R₁/R₂ оказывалось равным величине 10 ± n , где п — целое число. Вместе взятые плечи R₁ и R₂ называют плечом отношения, а плечо R₃ — плечом сравнения.

Рисунок 1.27 – Упрощенная схема лабораторного моста постоянного тока

Методика работы с промышленными мостами заключается в следующем:

к клеммам R_x подключают резистор, электрическое сопротивление которого измеряется;

включают источник питания;

изменяя положение рукояток переключателей плеч отношения и сравнения, вводят мостовую схему в равновесие, т. е. добиваются нулевого показания гальванометра;

В авиационных приборах для измерения неэлектрических величин, функционально связанных с сопротивлением (давления, температуры и т. п.), находят применение неуравновешенные мостовые электрические схемы.

Если мостовая схема находится в неуравновешенном состоянии, то ток, протекающий по измерительной диагонали, зависит от величины питающего напряжения. Для исключения этого влияния при измерении неэлектрических величин в мостовую схему включают магнитоэлектрический логометр.

Мостовая электрическая схема с логометром отличается от рассмотренной выше схемы моста с гальванометром наличием дополнительной ветви-полудиагонали СЕ с сопротивлением R₅, которое ограничивает силу тока в рамках логометра, что в конечном счете увеличивает чувствительность прибора (рис. 1.28).

Рисунок 1.28 – Мостовая схема с логометром

В приведенной схеме сопротивления плеч R₁ и R₂ равны. Если сопротивления плеч R₃ и R_x также равны, то мостовая схема находится в равновесии и потенциалы точек А и В равны. В этом состоянии от точки С к точке Е по сопротивлению R₅ протекает ток I₅, который в точке E разветвляется на два одинаковых тока:

.

Отношение токов , и подвижная система прибора находится в среднем положении.

При уменьшении сопротивления R_x равновесие моста нарушается, потенциал точки В понизится и в измерительной диагонали от точки А к точке В потечет уравнительный ток I_ур. Теперь токи в рамках логометра определятся следующими выражениями:

и

Отношение токов в рамках станет другим, а именно:

,

и подвижная система займет новое положение.

Так как при разбалансе моста токи рамок изменяются в противоположных направлениях, то их отношение меняется более резко, что значительно увеличивает чувствительность прибора

Измерительный мост постоянного тока

Для измерений различных величин находят применение изме­рительные приборы — мосты и компенсаторы, которые строятся на основе метода сравнения с мерой.

Мосты широко используют для измерения сопротивления, индуктивности, емкости, добротности и угла потерь. На основе мостовых схем выпускают приборы для измерения неэлектрических величин (температуры, перемещений и др.) и различные устройства автоматики. Широкое применение мостов объясняется возможностью получения высокой точности результатов измерений, высокой чувствительности и возможностью измерения различных величин.

В зависимости от характера сопротивлений плеч, образующих мост, и рода тока, питающего мост, выделяют мосты постоянного тока и мосты переменного тока. В зависимости от вида схемы (числа плеч) мосты постоянного тока бывают четырехплечие (одинарные) и шестиплечие (двойные). Мосты выпускаются с ручным и автоматическим уравновешиванием.

Для измерений напряжений и ЭДС постоянного и переменного тока применяют компенсаторы постояного и переменного тока. Они также применяются для измерения других величин при использовании измерительных преобразователей и косвенного способа измерений.

Компенсаторы дают возможность получать результаты с высокой точностью, они обладают высокой чувствительностью.

Приборостроительная промышленность выпускает компенсаторы как с ручным, так и с автоматическим уравновешиванием.

Мост постоянного тока содержит четыре резистора, соединенных в кольцевой замкнутый контур. Резисторы Rl, R2, R3 и R4 этого контура называются плечами моста, а точки соединения соседних плеч — вершинами моста. Цепи, соединяющие противоположные вершины, называют диагоналями. Одна из диагоналей (3-4) содержит источник питания GB, а другая (1-2) — указатель равновесия PG.

Мост называется уравновешенным, если разность потенциалов между точками 1 и 2 равна нулю, т.е. напряжение на диагонали, содержащей индикатор нуля, отсутствует и ток через индикатор равен нулю.

Рис.4.23. Схема четырехплечего (одинарного) моста постоянного тока

Соотношение между сопротивлениями плеч, при котором мост урав­новешен, называется условием равновесия моста. Это условие можно получить, используя законы Кирхгофа для расчета мостовой схемы. Например, для одинарного моста постоянного тока зависимость проте­кающего через индикатор нуля (гальванометр) PG тока I_G от со­противлений плеч, сопротивления гальванометра R_G и напряжения питания U имеет вид

Это и есть условие равновесия одинарного моста постоянного тока, которое можно сформулировать следующим образом: для того чтобы мост был уравновешен, произведения сопротивлений противолежащих плеч должны быть равны. Если сопротивление одного из плеч неизвест­но (например, R₁ = R_x), то условие равновесия будет иметь вид

(4.39)

Таким образом, измерение при помощи одинарного моста можно рассматривать как сравнение неизвестного сопротивления R_x с образцовым сопротивлением R₂ при сохранении неизменным отношения R₃/R₄. По этой причине плечо R₂ называют плечом сравнения, плечи R₃ и R₄ — плечами отношения.

Если в предварительно уравновешенном мосте первое плечо получает приращение ΔR₁ то в диагонали моста возникает ток, который в первом приближении (при условии ΔR₁ <<R₁)

(4.40)

Важной характеристикой моста является его чувствительность:

(4.41)

Из двух последних двух выражений следует, что чувствительность пропорциональна напряжению питания моста и максимальна при условии R₁=R₂ и R₃=R₄. Возможность увеличения напряжения питания ограничивается допустимой рассеиваемой мощностью плеч моста.

Одинарные мосты постоянного тока применяются для измерения средних величин сопротивлений (10 — 10 6 Ом). В широкодиапазонных одинарных мостах плечо сравнения (R₂) изготавливают в виде многодекадного магазина сопротивлений. Плечи отношений (R₃, R₄) выполняют в виде штепсельных магазинов сопротивления, которые могут иметь значения 10, 100, 1000 и 10 000 Ом.

При измерении сопротивлений величиной менее 10 Ом на результат измерения оказывают существенное влияние сопротивление контактов и соединительных проводов. Уменьшить это влияние можно следующими способами:

1. использовать 4-х зажимное подключение измеряемого резистора в схеме одинарного (четырехплечего) моста.

2. использование двойного (шестиплечевого) моста.

Конструктивно современные мосты обычно выполняют в металлическом корпусе, на панели которого размещаются ручки магазина сопротивлений (плечо сравнения), переключатели плеч отношения, зажимы для подключения измеряемого объекта, наружного гальванометра, источника питания. Некоторые мосты выпускаются со встроенными гальванометрами.

Для измерения сопротивлений в широком диапазоне промыш­ленность выпускает одинарные и одинарно-двойные мосты. Например, одинарно-двойной мост Р3009 предназначен для измерений на постоянном токе сопротивлений от 10 -8 до 10 10 Ом. Основная допускаемая погрешность моста определяется классом точности, который для этого моста гарантируется от k = 2 до k = 0,02 в зависимости от поддиапазона измерений.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

В чем заключается четырехзажимная схема и чем отличается от двухзажимной схемы?

Измери́тельный мост (мост Уи́тстона, мо́стик Ви́тстона) — электрическая схема или устройство для измерения электрического сопротивления путем уравновешивания ( отсутствия тока между точками D-B ) всей системы подбором известного магазина сопротивлений/потенциометра.

Что такое плечо моста?

В измерительном мосте это как правило одно из сопротивлений моста. ( оно же — крайние точки для его подключения; у моста четыре сопротивления – четыре плеча)

Классификации мостов постоянного тока?

Двух и четырех зажимные.

Структурная схема одинарного (четырехплечего) моста постоянного тока.

Rx – неизвестное сопротивление, которое мы находим; R2 – сопротивление переменное/магазин сопротивлений заранее разградуированный в омах ( положение ручки говорит от его сопротивлении ) подбираемое для уравновешивания моста.

R1-R3 – заранее известные постоянные сопротивления.

Что такое диагональ питания и выходная диагональ?

Диагональ питания – A-C это выводы к которым подводится стабилизированный ток от источника питания.

Выходная диагональ – D-B это выход для подключения гальванометра/нуль индикатора.

Что такое гальванометр?

Высокочувствительный прибор для измерения силы малых постоянных электрических токов – он же как правило микроамперметр.

Выражение для тока, проходящего через гальванометр.

Как производится уравновешивание моста?

Уравновешивание моста осуществляется изменением сопротивлений R2, R3 и R4. Обычно вначале путем ступенчатого (дискретного) изменения сопротивлений устанавливают некоторое отношение R2/R4, а затем изменением сопротивления R3 приводят мост к равновесию, добиваясь отсутствия тока в гальванометре (нуль-индикаторе). Плечи R2 и R4 поэтому часто называют плечами отношения, а плечо R3 – плечом сравнения. В некоторых мостах расположение плеч отношения и сравнения может быть иным, чем показано на рис. 2.1

Что представляет собой плечо сравнения?

Либо переменный резистор либо декадный магазин/набор сопротивлений.

В нашем случае магазин сопротивлений.

Формула чувствительности моста.

∆I – изменение тока в выходной диагонали;

Диапазон сравнения мостом.

Уравновешивание моста осуществляется изменением сопротивлений R2, R3 и R4. Обычно вначале путем ступенчатого (дискретного) изменения сопротивлений устанавливают некоторое отношение R2/R4, а затем изменением сопротивления R3 приводят мост к равновесию, добиваясь отсутствия тока в гальванометре (нуль-индикаторе). Плечи R2 и R4 поэтому часто называют плечами отношения, а плечо R3 – плечом сравнения. В некоторых мостах расположение плеч отношения и сравнения может быть иным, чем показано на рис. 2.1.

Плечо сравнения представляет собой декадный магазин, содержащий обычно 3 – 7 декад в зависимости от класса точности моста.

С помощью магазина в плече сравнения можно получить все сопротивления в пределах от 10-2 до 10n-q Ом (n – число декад в магазине, q – число, определяющее дискретность магазина). Обычно q = 0 ÷ 2. Например, при q = 2 дискретность плеча сравнения составляет 0,01 Ом. Это и есть наименьшее сопротивление, которое возможно получить в этом магазине.

Плечи R2 и R4 выполняют из ряда отдельных сопротивлений, различные соединения которых в схеме моста позволяют получить требуемые соотношения между ними.

В чем заключается четырехзажимная схема и чем отличается от двухзажимной схемы?

При четырехзажимной схеме (рис. 2.3) малое измеряемое сопротивление R_x включается в цепь таким образом, что сопротивления проводов и контактов оказываются соединенными последовательно с достаточно большими сопротивлениями плеч (r₂ – последовательно с R₃, r₃ – последовательно с R₂) или же охватываются в диагоналях моста (r₁ – в диагонали питания, r₄ – в диагонали с гальванометром). При этом перемычки между зажимами Т₁ и П₁ и П₂ и Т₂ должны быть убраны. Таким образом, уменьшается влияние соединительных проводов и контактов на результат измерения малых сопротивлений. Чтобы еще больше уменьшить погрешность измерения, мосты комплектуются калиброванными проводами, сопротивление которых мало и точно известно. Это сопротивление можно исключить из результата. Очевидно, что четырехзажимным включением можно воспользоваться, если измеряемое сопротивление имеет эти четыре зажима. Две пары зажимов (токовые и потенциальные) имеют все резисторы, сопротивление которых строго нормируется (катушки эталонных сопротивлений, шунты, добавочные сопротивления и некоторые другие). Если необходимо достаточно точно измерить любое другое малое сопротивление, то к нему специально припаиваются необходимые для подсоединения к мосту четыре зажима.

Дата добавления: 2018-05-30 ; просмотров: 3203 ; Мы поможем в написании вашей работы!