Мост винстона – ММВ — индикатор сопротивления (омметр мост переносной Уитстона (Витстона)) 0,05 Ом

Измерительный мост Уинстона (Уитстона)

Измерительный мост, позволяющий определять величину неизвестного электрического сопротивления, был изобретён британским учёным Самуэлом Кристи в 1833 году, и позже модернизирован и популяризирован другим британским учёным, Чарьзом Витстоном в 1843 году.

Схема измерительного моста Уинстона.
P1 — P3 — диагональ питания; P2 — P4 — измерительная диагональ моста;
R1, R2 — левое плечо, R3, Rx — правое плечо моста.

Принцип работы

Принцип измерения неизвестного сопротивления основан на уравнивании отношений сопротивлений в обоих плечах моста, при этом гальванометр, включённый между этими плечами, будет показывать нулевое напряжение. На рисунке Rx — это неизвестное сопротивление, которое требуется измерить. R1, R2 и R3 — резисторы с известными значениями сопротивлений, причём резистор R2 переменный. Если отношение двух известных сопротивлений в плече R2/R1 равно отношению сопротивлений в плече Rx/R3, то в этом случае напряжение между точками схемы P2 и P4 будет равно нулю, и через гальванометр V ток не будет течь. Если же мост разбалансирован, то отклонение гальванометра будут указывать на то, что сопротивление резистора R2 слишком большое или слишком маленькое. Переменный резистор R2 регулируют до тех пор, пока гальванометр не укажет на ноль.

По гальванометру можно определять отсутствие тока в цепи с очень большой точностью. Следовательно, если резисторы R1, R2 и R3 — высокоточные, то неизвестное сопротивление Rx может быть измерено с большой точностью. Небольшие изменения сопротивления Rx разбалансируют измерительный мост, что обнаруживается по показанию гальванометра.

При сбалансированном мосте выполняется равенство R2/R1 = Rx/R3.

Отсюда Rx = R3*R2 / R1

В случае если сопротивления R1, R2 и R3 известны, а резистор R2 — постоянный, то неизвестное сопротивление Rx может быть рассчитано с помощью законов Кирхгофа. Этот метод измерения часто используется при применении измерительного моста в тензометрии, совместно с тензодатчиком, так как считать показания с гальванометра получится гораздо быстрее, чем балансировать мост переменным резистором.

Расчёт

Используя первый закон Кирхгофа, найдём токи, протекающие в узлах P2 и P4:

I3 — Ix + IG = 0
I1 — I2 — IG = 0

Далее с помощью второго закона Кирхгофа найдём напряжения в контурах P1-P2-P4 и P2-P3-P4:

(I3 * R3) — (IG * RG) — (I1 * R1) = 0
(Ix * Rx) — (I2 * R2) + (IG * RG) = 0

Мост сбалансирован, следовательно IG = 0, так что вторая система уравнений сократится:

I3 * R3 = I1 * R1
Ix * Rx = I2 * R2

Решая эту систему уравнений, получим:

Rx = R2 * I2 * I3 * R3 / (R1 * I1 * Ix)

Из первого закона Кирхгофа следует, что I3 = Ix и I1 = I2. Следовательно величина неизвестного сопротивления Rx будет определятся по формуле:

Rx = R3*R2/R1

Если известны сопротивления всех четырёх резисторов и величина питающего напряжения Uпит, а сопротивление гальванометра достаточно высокое, так что током IG, протекающим через него можно пренебречь, то напряжение U между точками моста P2 и P4 может быть найдено путём расчёта каждого из делителей напряжения, вычтя затем напряжение на одном делителе из напряжения на другом делителе. В этом случае получится следующее уравнение:

U = Rx * Uпит / (R3 + Rx) — R2 * Uпит / (R1 + R2)

Напряжение питания Uпит можно вынести за скобки, в этом случае получится выражение:

U = (Rx / (R3 + Rx) — R2 / (R1 + R2)) * Uпит

Где U — напряжение в точке P2 относительно точки P4.

Измерительный мост Уинстона иллюстрирует концепцию дифференциальных измерений, результаты которых могут быть очень точными. Различные разновидности моста Уинстона используются для измерения ёмкости, индуктивности, импеданса и других величин. Одной из разновидностей моста является мост Кельвина, специально предназначенный для измерения малых сопротивлений. Во многих случаях измерение величины неизвестного сопротивления связано с измерением некоторых физических параметров, таких как сила, температура, давление и т.д., здесь в качестве измеряемого сопротивления используется соответствующий резистивный датчик.

В 1865 году Джеймс Максвелл применил измерительный мост Уинстона, питаемый переменным током, для измерения индуктивности, и в 1926 году Алан Блюмлейн подверг этот мост усовершенствованию.

Модификации основной схемы измерительного моста

Мост Уинстона является основной схемой измерительных мостов, но так же существуют различные его модификации, с помощью которых можно проводить измерения различных типов сопротивлений, когда основная схема моста для этого не подходит. Вот несколько разновидностей основной схемы измерительного моста:

BACK

zpostbox.ru

Мост Уинстона — это… Что такое Мост Уинстона?

Измерительный мост — устройство для измерения электрического сопротивления, предложенное в 1833 Самуэлем Хантером Кристи, и в 1843 году усовершенствованное Чарльзом Витстоном. Принцип измерения основан на взаимной компенсации сопротивлений двух звеньев, одно из которых включает измеряемое сопротивление. В качестве индикатора обычно используется чувствительный гальванометр, показания которого должны быть равны нулю в момент равновесия моста.

Измерительный мост с вольтметром

На схеме R1, R2, R3, R4 – плечи моста, AD — диагональ питания, CB — измерительная диагональ. Rx представляет собой неизвестное сопротивление; R1, R2 и R3 — известные сопротивления, причём значение R2 может регулироваться. Если отношение сопротивлений (R1 / R2) равно отношению сопротивлений другого (Rx / R3), то разность потенциалов между двумя средними точками будет равна нулю, и ток между ними не будет протекать. Сопротивление R2 регулируется до получения равновесия, а направление протекания тока показывает, в какую сторону нужно регулировать R2.

С помощью гальванометра момент равновесия можно установить с большой точностью, и если сопротивления R1, R2 и R3 имеют маленькую погрешность, то Rx может быть измерено очень точно, ведь даже небольшие изменения Rx вызывают заметное нарушение баланса всего моста.

Таким образом, если мост сбалансирован (ток через гальванометр, сопротивление которого можно обозначить как Rg, равен нулю), эквивалентное сопротивление цепи будет:

R1 + R2 в параллели с R3 + Rx, то есть

С другой стороны, если R1, R2 и R3 известны, но R2 не регулируется, то значение напряжения или тока через гальванометр также можно использовать для расчёта Rx, используя законы Кирхгофа. Такой метод применяется в тензометрических измерителях для расчёта величины механических деформаций, а также в электронных термометрах.

Запишем первый закон Кирхгофа для точек B и C (Ig — ток, протекающий через гальванометр):

B:
C:

Теперь рассчитаем потенциал в цепях ABC и BCD, используя второй закон Кирхгофа:

ABC:
BCD:

Учитывая, что мост сбалансирован и Ig = 0, запишем систему уравнений:

Решая систему уравнений, получим:

Если известны значения всех четырёх сопротивлений, а также напряжение (Vs), то напряжение на плечах моста можно найти, используя формулы делителя напряжения, а затем вычесть их друг из друга, чтобы найти V:

Если упростить выражение:

Измерительный мост показывает пример так называемых дифференциальных измерений, которые могут обладать очень высокой точностью. Варианты измерительного моста могут использоваться также для измерения электрической ёмкости, индуктивности, импеданса и даже количества взрывчатых газов в пробе при помощи эксплозиметра.

Идея измерительного моста была применена лордом Кельвином в 1861 для измерения малых сопротивлений, Максвеллом в 1865 для измерения в области переменных токов, а также Аланом Блюмлейном в 1926, который за усовершенствованный вариант получил патент, а устройство было названо его именем.

См. также

Wikimedia Foundation.
2010.

dic.academic.ru

МОСТ УИТСТОНА — это… Что такое МОСТ УИТСТОНА?



МОСТ УИТСТОНА

МОСТ УИТСТОНА (измерительный мост), электрическая цепь, используемая для измерения сопротивления; названа по имени Чарльза УИТСТОНА. Состоит из четырех сопротивлений, соединенных квадратом, причем в одну диагональ включен источник питания (напряжение от батареи), а в другую — ГАЛЬВАНОМЕТР. Когда стрелка гальванометра не отклоняется (тока в диагонали нет), отношение величин одной смежной пары резисторов равно отношению величин другой пары. Регулируя отношение величин в одной паре (плавно двигая контакт вдоль проволоки, формирующей одно из сопротивлений смежной пары), можно вычислить неизвестное сопротивление одного из резисторов другой пары.

Научно-технический энциклопедический словарь.

  • МОРФОЛОГИЯ
  • МОСТ

Смотреть что такое «МОСТ УИТСТОНА» в других словарях:

  • мост Уитстона — Vitstono tiltelis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Keturpetis matavimo tiltelis vieno peties grandinėje įjungto varžinio elemento varžai matuoti, kai kiti trys pečiai yra sudaryti iš rezistorių, kurių mažiausiai vienas… …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

  • мост Уитстона — Vitstono tiltelis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. Wheatstone bridge vok. Wheatstone Brücke, f rus. мост Уитстона, m pranc. pont Wheatstone, m …   Fizikos terminų žodynas

  • гидравлический мост Уитстона — Перепадно силовой расходомер, принцип действия которого основан на зависимости перепада давления в диагонали четырехплечевого моста, образованного гидравлическими сопротивлениями, от массового расхода жидкости (газа). [ГОСТ 15528 86] Тематики… …   Справочник технического переводчика

  • Гидравлический мост Уитстона — 128. Гидравлический мост Уитстона E. Hydraulic Wheatstone bridge F. Pont de Wheatstone hydraulique Перепадно силовой расходомер, принцип действия которого основан на зависимости перепада давления в диагонали четырехплечевого моста, образованного… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • мост для измерения сопротивлений — Vitstono tiltelis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Keturpetis matavimo tiltelis vieno peties grandinėje įjungto varžinio elemento varžai matuoti, kai kiti trys pečiai yra sudaryti iš rezistorių, kurių mažiausiai vienas… …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

  • Мост Кельвина (электротехника) — Мост Кельвина У этого термина существуют и другие значения, см. Мост Кельвина. У этого термина существуют и другие значения, см. Мост (электротехника). Мост Кельви …   Википедия

  • Мост Максвелла — Мост Максвелла  это разновидность моста Уитстона, применяемый для измерения неизвестной величины индуктивности (обычно при малых значениях Q) через изменяемые значения активного сопротивления и ёмкости. В соответствии с обозначениями на… …   Википедия

  • Измерительный мост — Проверить информацию. Необходимо проверить точность фактов и достоверность сведений, изложенных в этой статье. На странице обсуждения должны быть пояснения. У этого термина существуют и другие значения, см …   Википедия

  • ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ — совокупности соединенных определенным образом элементов и устройств, образующих путь для прохождения электрического тока. Теория цепей раздел теоретической электротехники, в котором рассматриваются математические методы вычисления электрических… …   Энциклопедия Кольера

  • ГОСТ 15528-86: Средства измерений расхода, объема или массы протекающих жидкости и газа. Термины и определения — Терминология ГОСТ 15528 86: Средства измерений расхода, объема или массы протекающих жидкости и газа. Термины и определения оригинал документа: 26. Акустический преобразователь расхода D. Akustischer Durch flußgeber E. Acoustic flow transducer F …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

dic.academic.ru

мост Уитстона

Методическое
пособие для студентов к лабораторно-практической
работе по теме:

Измерение
сопротивлений биологической модели
методом моста Уитстона

Тема:
Измерение
сопротивлений различных моделей
биологических тканей
мостом
Уитстона.
Изучение работы различных мостов
(линейного, магазинного), применяемых
в медицине.

Цель
работы:

1.
Изучение
студентами теоретических основ мостовых
схем;

2.
Ознакомление
студентов с применением мостовых
схем в медико-биологических исследованиях;

3.
Ознакомление
студентов с приборами, применяемыми
в санитарно-гигиенической и лечебной
практике, в которых используются мостовые
схемы;

4.
Изучение
студентами назначения и принципа
действия приборов: вы­прямителя,
гальванометра, магазина сопротивлений,
технического моста, омметра;

5v
Овладение
студентами навыками измерения
сопротивления проводни­ков с помощью
линейного моста Уитстона, технического
моста и омметра. Знания и навыки,
приобретенные на занятии необходимы
при изу­чении теоретических и
клинических дисциплин, в частности,
физиологии, для обоснования диагностических
и лечебных методов, а так же при про­ведении
медико-биологических исследований.

Приборы
и измерительные устройства:

1.
Выпрямитель
ВС-24.

2.
Гальванометр
М-273/1.

3.
Катушки
измеряемых
сопротивлений.

4.
Реохорд.

5.
Штепсельный
магазин сопротивлений.

6.
Технический
мост постоянного тока МО-62.

7.
Омметр.

8.
Контактный
ключ.

9.
Соединительные
провода.

Содержание
занятии.

Измерение
сопротивлений составляет одну из
важнейших задач электрометрии,
располагающей в этой области рядом
точных и очень на­дежных методов
измерений.

Рассмотрим
метод моста Уитстона.

Метод
моста Уитстоиа.

Метод
моста Уитстона — один из наиболее точных
методов измере­ний сопротивлений.
Измеряемое сопротивление Rx
и три других R,
Rb
R2
соединяют так, чтобы образовался
замкнутый четырехугольник. Такую систему
называют мостом Уитстона, a
Rx.
R,
Rb
R2
— плечи моста. Разли­чают сбалансированный
и несбалансированный мост. При произвольном
соотношении плеч моста — мост
несбалансирован (ток через гальванометр
идет). Существует одно определенное
соотношение между плечами моста, при
котором мост сбалансирован: 1г=0.
Выведем соотношение между пле­чами
сбалансированного моста.

Рисунок
1

На
основании закона Ома для участка цепи:

Мост
сбалансирован: I1=0.
Тогда
φB
D.Сравнивая
(1) и (3), (2) и (4) уравнения, получим:

Разделив
почленно (5) на (6) уравнения, получим
соотношение меж­ду плечами
сбалансированного моста:

где
R1
и R2
называют плечами отношения, a
R
— плечо сравнения.

Линейный
мост Уитстона.

Поскольку
для определения R
х
при помощи моста Уитстона важно знать
не сами величины плеч отношения RL
и R2,
а отношение Ri/R2,
по­этому Ri
и R2
можно осуществить в виде калиброванной
проволоки (с по­стоянным по всей длине
сечением S=const),
изготовленной из однородного материала:
P=const.
Проволока, натянутая вдоль шкалы —
реохорд:

Итак,
имеем:

рабочая
формула метода линейного моста Уитстона.

Расчет
погрешностей:

-относительную
погрешность

магазина
сопротивлений

определяем
по его классу точности, который равен
0,2,

Технический
мост Уитстона

Вернёмся
к теории сбалансированного моста
Уитстона:

В
случае линейного моста Уитстона плечо
сравнения R=const,
т.е для сбалансирования моста подбирают
R1/R2,
передвигая подвижной контакт реохорда.
В случае технического моста Уитстона
пользуются иной методикой, позволяющей
достичь большей точности измерения .

Отношение
R1/R2=const=N
( плечо отношения), а сбалансирование
моста осуществляется подбором на
магазине сопротивлений плеча сравнения
R.
Тогда имеем: RX=NR
— рабочая формула метода технического
моста Уитстона.

Методические
указания к работе и порядок выполнения
работы.
1.
Собрать схему линейного моста Уитстона:

В
качестве измеряемого сопротивления Rx
взять одну из катушек, в качестве
постоянного сопротивления R
— штепсельный магазин сопротив­лений.
При сборке схемы сначала последовательно
соединить все входя­щие в нее
сопротивления: Rx,
R
и реохорд АС, а затем присоединить
галь­ванометр G.
источник постоянного тока, в качестве
которого взять выпря­митель ВС-24 и
контактный ключ К.



рабочая формула метода линейного моста
Уитстона.

2.
Величину
R
рекомендуется измерить омметром, а
затем на штепсель­ном магазине
сопротивлений установить величину
сопротивления R
, близкую к измеряемому сопротивлению
Rx.

3.
Перемещая
контактный движок реохорда Д, найти
такое его положе­ние, при котором
замыкание тока контактным ключом К не
вызывает отклонение стрелки гальванометра.
Установку гальванометра на нуль
(сбалансирование моста) выполнить три
раза и из полученных значе­ний I1
и 12
найти их среднее значение.

4.
Аналогичные
измерения выполнить со второй катушкой,
затем с пер­вой и второй катушкой,
соединенными последовательно, и, наконец,
с первой и второй катушкой, соединенными
параллельно. Последние два результата
измерений необходимо сопоставить с
величинами сопро­тивлений, {засчитанными
по формулам для последовательного и
парал­лельного соединения сопротивлений,
пользуясь значениями сопротив­лений,
найденными при их раздельном измерении.

5.
Пользуясь
техническим мостом, измерить сопротивление
катушек: ка­ждой отдельно, соединенных
последовательно и соединенных
парал­лельно.

•6.
Вычислить относительную и абсолютную
погрешность для величины искомого
сопротивления Rx,
определяемого при помощи линейного
моста Уитстона.

studfiles.net

Измерительный мост — это… Что такое Измерительный мост?

Проверить информацию.

Необходимо проверить точность фактов и достоверность сведений, изложенных в этой статье.
На странице обсуждения должны быть пояснения.

Измерительный мост (Мост Уинстона, мост Уитстона, мостик Витстона[1]) — устройство для измерения электрического сопротивления, предложенное в 1833 Самуэлем Хантером Кристи, и в 1843 году усовершенствованное Чарльзом Уитстоном. Электрический аналог рычажных аптекарских весов. Принцип измерения основан на взаимной компенсации сопротивлений двух звеньев, одно из которых включает измеряемое сопротивление. В качестве индикатора обычно используется чувствительный гальванометр, показания которого должны быть равны нулю в момент равновесия моста.

Неуравновешанный измерительный мост с вольтметром

На схеме , , ,  — плечи моста, AD — диагональ питания, CB — измерительная диагональ. представляет собой неизвестное сопротивление; , и  — известные сопротивления, причём значение может регулироваться. Если отношение сопротивлений равно отношению сопротивлений , то разность потенциалов между двумя средними точками будет равна нулю, и ток между ними не будет протекать. Сопротивление регулируется до получения равновесия, а направление протекания тока показывает, в какую сторону нужно регулировать .

С помощью гальванометра момент равновесия можно установить с большой точностью, и если сопротивления , и имеют маленькую погрешность, то может быть измерено очень точно, ведь даже небольшие изменения вызывают заметное нарушение баланса всего моста.

Таким образом, если мост сбалансирован (ток через гальванометр, сопротивление которого можно обозначить как , равен нулю), эквивалентное сопротивление цепи будет:

в параллели с , то есть

С другой стороны, если , и известны, но не регулируется, то значение напряжения или тока через гальванометр также можно использовать для расчёта , используя законы Кирхгофа. Такой метод применяется в тензометрических измерителях для расчёта величины механических деформаций, а также в электронных термометрах.

Запишем первый закон Кирхгофа для точек B и C ( — ток, протекающий через гальванометр):

B:
C:

Теперь рассчитаем потенциал в цепях ABC и BCD, используя второй закон Кирхгофа:

ABC:
BCD:

Учитывая, что мост сбалансирован и , запишем систему уравнений:

Решая систему уравнений, получим:

Если известны значения всех четырёх сопротивлений, а также напряжение (), то напряжение на плечах моста можно найти, используя формулы делителя напряжения, а затем вычесть их друг из друга, чтобы найти :

Если упростить выражение:

Измерительный мост показывает пример так называемых дифференциальных измерений, которые могут обладать очень высокой точностью. Варианты измерительного моста могут использоваться также для измерения электрической ёмкости, индуктивности, импеданса и даже количества взрывчатых газов в пробе при помощи эксплозиметра.

Идея измерительного моста была применена лордом Кельвином в 1861 для измерения малых сопротивлений, Максвеллом в 1865 для измерения в области переменных токов, а также Аланом Блюмлейном в 1926, который за усовершенствованный вариант получил патент, а устройство было названо его именем.

Уравновешенные и неуравновешенные мосты

В промышленности широко применяются уравновешенные и неуравновешенные измерительные мосты. Уравновешенные мосты (наиболее точные) — работа их основана на нулевом методе. Неуравновешенные мосты (менее точные) — измеряемую величину определяют по показаниям измерительного прибора.

Применение в тензометрии

Если все сопротивления, составляющие мост (см. схему в начале статьи), равны между собой, то, при любых значениях напряжения между точками А и В, токи через все резисторы по закону Ома будут равны между собой. Следовательно, напряжение между точками С и B будет равно нулю. Но если какое-либо сопротивление будет отличаться от трёх других, то между точками C и B появится разность потенциалов (напряжение). Если же это сопротивление будет менять своё значение под воздействием какого-либо внешнего физического фактора (изменения температуры, светового потока извне и т. д.), то напряжение между точками C и B будет менять своё значение в соответствии с изменением параметров внешнего физического фактора. Таким образом, внешний физический фактор является входным сигналом, а напряжение между точками C и B — выходным сигналом. Далее выходной сигнал можно подавать на анализирующее устройство (например, на персональный компьютер), где специальные программы могут его анализировать, раскладывать на гармонические составляющие и т. д.

В качестве резистора с переменным значением может использоваться тензодатчик — это такой «резистор», который может изменять своё сопротивление при изменении его длины (или иной деформации). Если один конец тензодатчика закрепить на одной поверхности (назовём её Х), а другой конец тензодатчика закрепить на другой поверхности (назовём её Y), то с изменением расстояния между поверхностями Х и Y будет изменяться длина тензодатчика, а значит и его сопротивление, и следовательно будет меняться напряжение между точками C и B. Таким образом, на анализирующем устройстве (например, на экране монитора компьютера) можно получать кривую, с большой точностью соответствующую колебаниям расстояния между поверхностями X и Y. Эту кривую, и соответствующий ей сигнал удобно анализировать. Такой способ измерения получил назваание тензометрии. Чувствительность тензометрических измерений расстояний между поверхностями Х и Y достигает долей микрометра.

Типовое применение тензорезистора — весы. Когда на весы кладется или подвешивается груз, длина тензодатчика изменяется (он растягивается или сжимается в зависимости от схемы применения). При этом изменяется его сопротивление, и, следовательно, изменяется напряжение между точками C и B. Это напряжение поступает на микроконтроллер, который пересчитывает его по специальным формулам из «вольт в килограммы» и выводит рассчитанный вес на дисплей.

Помимо тензодатчиков, для измерения колебаний расстояния между двумя поверхностями часто используют пьезоэлектрические датчики. Последние во многих сферах вытеснили тензодатчики благодаря лучшим техническим и эксплуатационныи характеристикам.

См. также

Примечания

Ссылки

dic.academic.ru

Мост — уитстон — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Мост — уитстон

Cтраница 1

Мост Уитстона не пригоден для измерения очень малых сопротивлений, так как сопротивления контактов делаются сравнимыми с измеряемым сопротивлением. Этот недостаток устраняется в измерительной схеме, показанной на фиг. А и В, а ток к нему подводится через контакты С и D.
 [1]

Мост Уитстона применяется для измерения омического сопротивления или омической проводимости, но не для измерения сопротивлений или электропроводности растворов электролитов. Это обусловлено тем, что в общем сопротивлении электролита присутствует неомическая составляющая — емкостное сопротивление, определяемое емкостью двойного электрического слоя. Поэтому при использовании переменного тока, который необходим для предотвращения поляризации электродов, в цепи обнаруживается импеданс с реактивной составляющей.
 [2]

Мост Уитстона собирается на базе моста постоянного тока типа МВЛ.
 [3]

Мост Уитстона является простейшей и наиболее употребительной мостовой схемой для измерения сопротивлений не ниже 1 Q. Цепь тока разветвляется на две ветви, причем каждая состоит из двух сопротивлений ( фиг.
 [4]

Мост Уитстона находится в состоянии равновесия, когда каждое его плечо имеет сопротивление 100 ом. Чувствительность гальванометра составляет 1 00 Ю-7 а / мм, его внутреннее сопротивление 50 0 ом. Для питания моста служит батарея с напряжением 4 00 в. Какое минимальное изменение можно обнаружить в неизвестном сопротивлении, если наименьшее наблюдаемое отклонение гальванометра составляет 0 2 лш.
 [5]

Из мостов Уитстона ( см. табл. 4 — 2 — 1) наиболее подходящими для измерения дифференциальной индуктивности являются мостьи Хэя и Ове-на.
 [7]

В мосте Уитстона сопротивления подбирают таким образом, что чувствительный гальванометр, подключенный к точкам А и В, показывает нуль.
 [8]

В мосте Уитстона сопротивления подбирают таким образом, что чувствительный гальванометр, подключенный к точкам А и В, показывает нуль.
 [9]

После сборки моста Уитстона с помощью ключей / d и / С2 замыкают цепь, при этом на экране осциллографа появляется светящаяся синусоида. Подбирая сопротивление г2 моста Уитстона ( в пределах от 0 1 до 1000 ом), добиваются превращения синусоиды в прямую линию, что служит признаком установившегося равновесия моста.
 [11]

После сборки моста Уитстона с помощью ключей К и Кг замыкают цепь, при этом в громкоговорителе появляется звук. Подбирая сопротивление г2 моста Уитстона ( в пределах от 0 1 до 1000 Ом), добиваются необходимой силы звучания громкоговорителя. Чем большей электропроводностью обладает исследуемый объект, тем большей силы звук будет слышен в гормкоговорителе.
 [13]

Пусть плечо моста Уитстона, уравновешивающее сопротивление платиновой проволоки для искомой температуры t, при закрепленных других двух плечах составляет при 0 С 10000 0 ом ори t С 8505 0 ом.
 [14]

Страницы:  

   1

   2

   3

   4

   5




www.ngpedia.ru

Мост Кери Фостера

В электронике мост Кери Фостера используется для измерения малых сопротивлений, а так же для измерения разницы между двумя сопротивлениями большого номинала. Этот мост, изобретённый британским учёным Кери Фостером, является одной из разновидностей моста Витстона. Впервые схема этого моста была описана в 1872 году в статье «Модернизированный мост Уитстона и методы измерения малых сопротивлений», опубликованной в журнале «Telegraph Engineer’s Journal» за 1872-1873 год, №1.

Использование моста

Согласно обозначениям на рисунке, X и Y это сопротивления, величины которых требуется сравнить. Сопротивления P и Q имеют почти одинаковое сопротивление, они формируют вторую половину моста. Подвижный контакт D, перемещают вдоль проводник EF до тех пор, пока на гальванометре не установятся нулевые показания. Медные шины, изображённые на рисунке, имеют почти нулевое сопротивление.

Последовательность действий:

  1. Установите сопротивление известного номинала R на место Y.
  2. Установите неизвестное сопротивление на место X.
  3. Перемещайте подвижный контакт D вдоль проводника EF до тех пор, пока гальванометр не покажет ноль. Эта позиция (в процентах от расстояния E к F) будет равна L1.
  4. Поменяйте местами X и Y (неизвестное и известное сопротивления). Установите подвижный контакт D в новую точку, где мост будет сбалансирован. Эта позиция будет равна L2.
  5. Если сопротивление провода на процент обозначить как σ, то разница сопротивлений будет равна разнице сопротивления проводника моста между L1 и L2:
    X — Y = σ * (L2 — L1)

Для измерения неизвестного сопротивления X, замените сопротивление Y медной шиной, сопротивление которой можно принять равной нулю.

При практическом использовании моста, что бы не сжечь гальванометр, его шунтируют низкоомным сопротивлением в случае, когда мост разбалансирован. Шунт убирается когда показания гальванометра приближаются к нулю.

Измерение σ

Для измерения единицы сопротивления проводника моста EF, установите известное сопротивление величиной меньше, чем у проводника (например, стандартное сопротивление номиналом 1 Ом ) вместо X, а сопротивление Y замените на медную шину, с нулевым сопротивлением.

Теория

Два сравниваемых сопротивления, X и Y соединяются последовательно с проводником моста. Следовательно, схему можно рассматривать как мост Уитстона, в котором имеются два сопротивления — X плюс длина проводника моста, и Y плюс длина оставшегося проводника. Два оставшихся плеча моста это почти равные сопротивления P и Q, замыкающие цепь моста.

Пусть L1 — это длина проводника до точки D в процентах. α — это неизвестное дополнительное сопротивление с левой стороны EX, и β — это неизвестное дополнительное сопротивление с правой стороны FY, σ — это сопротивление на процент длины проводника моста:

P / Q = (X + σ * (L1 + α)) / (Y + σ * (100 — L1 + β))

Прибавьте 1 к каждой стороне равенства:

P / Q + 1 = (X + Y + σ*(100 + α + β)) / (Y + σ * (100 — L1 + β))       (1)

Теперь поменяйте местами сопротивления X и Y. L2 — это новое положение подвижного контакта (в процентах):

P / Q = (Y + σ*(L2 + α)) / (X + σ*(100 — L2 + β))

Теперь нужно прибавить 1 к каждой стороне равенства:

P / Q + 1 = (X + Y + σ*(100 + α + β)) / (X + σ*(100 — L2 + β))       (2)

Левые части уравнений (1) и (2) одинаковые как и числители в правой части этих уравнений, следовательно, знаменатели правых частей уравнений будут одинаковыми:

X + σ*(100 — L1 + β) = X + σ*(100 — L2 + β)

откуда следует

X — Y = σ*(L2 — L1)

Следовательно, разница между сопротивлениями X и Y равна разнице сопротивлений проводника моста между участками L1 и L2.

Мост имеет наибольшую чувствительность когда величины P, Q, X и Y примерно одинаковые.

BACK MAIN PAGE

zpostbox.ru