25. Измерение электрических величин – носителей информации о состоянии хтп

Уравновешенные и неуравновешенные мосты (стр 18 рис 24 В и С соответ)

Измерение напряжения, тока и сопротивления основано на законе Ома: U=RI.

Уравновешенные и неуравновешенные мосты (стр 18 рис 24 В и С соответ)

Измерение электрического сопротивления. Термопреобразователь сопротивления R1, величина которого должна быть измерена, и расположенные последовательно с ним два сопротивления соединительных линий R_л включены в плечо cd уравновешенного моста. Другие плечи моста состоят из постоянных резисторов R1 и R3 и переменного калиброванного резистора – реохорда R2. Все три сопротивления изготовлены из манганина. В диагональ ас моста подают напряжение от источника питания, а к другой диагонали bd моста подключают чувствительный гальванометр, применяемый в качестве нулевого индикатора для определения нулевой разности потенциалов между точками bd. Изменяя величину сопротивления реохорда R2, можно добиться равенства напряжения в точка b и d, что определяется по отсутствию тока в диагонали bd нуль-гальванометром (НГ). Такое положение соответствует равному отношению падения напряжения в плечах обеих ветвей моста.

Предположим что соединительные провода имеют одинаковое сопротивление R_л, тогда общее сопротивление соедин линий будет 2R_л.

При равновесии моста удов равенство: R1(R_t+2R_л)=R2R3 →R_t=(R3/R1)R2-2R_л.

В этом случае разность потенциалов U_bd становится =0, ток не протекает через НГ, стрелка которого устанавливает на нуль. При измерение Т меняется сопротивление R_t, что приводит к разболансу моста. Для восстановления баланса необходимо изменить величину сопротивления реохорда R2, перемещая его подвижный контакт. По положению его подвижного контакта можно судить при равновесии моста о величине сопротивления R_t и следовательно об измеряемой Т.

Неуравновешенный мост –измерение R_t включенного по трехпроводной схеме. В этом случае вместо НГ – милливольтметр. Напряжение питания моста в диагонали ас должно поддерживаться постоянным. Для установочного (номинального) значения напряжения при постоянных сопротивлениях плеч R1, R2, R3, R_к сила тока в диагонали моста bd будет иметь определенное значение, что контролируется милливольтметром после установки напряжения U_ac в вершинах моста а и с преключатель переставляют в положение 1 и измеряют сопротивление R_t по силе тока I_bd в диагонали моста bd.

26. Милливольтметры

Прибор магнитно-электрической системы, для измерения напряжения постоянного эл. тока и электродвиж. силы.

Принцип действия основан на взаимодействие тока, протекающего по рамке под действием ТЭДС термопары, с магнитным полем постоянного магнита, в которое эта рамка помещена. Рамка прибора состоит из множества витков тонкой изолированной медной проволоки и находится между полюсами постоянного магнита. Витки рамки при отсутствие тока параллельны направлению магнитных силовых линий. При протекании постоянного тока по рамке, в ней создается магнитное поле. При взаимодействии этого поля с полем постоянного магнита возникает сила, поворачивающая рамку в равномерном радиальном кольцевом зазоре между наконечниками постоянного магнита и железным сердечником. Это создает вращающий момент: М1=k₁I. рамка соединена со стрелкой. У опор рамки расположены две противодействующие спиральные пружины (на рис нет), каждый конец которых прикреплен к рамке и соединен с ее обмоткой. Через эти пружины поступает ток в рамку милливольтметра от термопары, и они создают обратный момент: М2=k₂α. Рамка занимает положение при котором М1 и М2 равны: α=(k₁/k₂)I или α=(k/R)U_x, где U_x – напряжение на входе прибора и R- его внутренне сопротивление. Т.о., угол поворота рамки определяется силой тока, проходящем через нее, или напряжением при постоянном сопротивлении милливольтметра.