Мостовая измерительная схема

 

Схема, имеющая четыре плеча, к одной диагонали которой подводится питающее напряжение, а с другой диагонали снимается выходное напряжение, называется мостовой измерительной схемой или просто мостом.

В соответствии с рисунком 51 схема используется для преобразования изменения активного сопротивления, индуктивности или емкости датчика в изменение величины или амплитуды напряжения.

Рисунок 51

Применяются два основных типа мостовой схемы:

- равновесная, или балансная, мостовая схема, предусматривающая нулевой метод измерения;

- неравновесная, или небалансная, мостовая схема, предусматривающая измерение методом непосредственного отсчета по измерительному прибору, включенному в диагональ моста.

Для измерения неэлектрических величин электрическими методами наиболее часто используют второй тип мостовой схемы. В тех случаях, когда задачей мостовой схемы является не измерение, а управление каким-либо процессом, в основном применяют первый тип мостовой схемы.

Мостовые схемы могут работать на постоянном и на переменном токе.

Повышение чувствительности мостовой схемы может происходить за счет увеличения напряжения питания и способов включения датчиков.

 

Компенсационная схема

 

Принцип компенсации заключается в том, что измеряемую ЭДС (или напряжение) уравновешивают равным и противоположным по знаку падением напряжения, значение которого может быть установлено и определено с высокой точностью. В соответствии с рисунками 52 и 53 уравновешивающее падение напряжения снимается с потенциометра (реохорда) и фиксируется положением движка.

Рисунок 52

Рисунок 53

Движок устанавливают либо вручную, проверяя показания по гальванометру в соответствии с рисунком??, либо он устанавливается автоматически посредством электродвигателя Д, управляемого гальванометром в соответствии с рисунком??. Последняя схема называется автокомпенсационной, и ее применяют почти во всех приборах, работающих по компенсационному методу.

Дифференциальная схема

Дифференциальная схема представляет собой электрическую цепь состоящую из двух смежных контуров, в каждом из которых действует отдельная ЭДС. Измерительный прибор включен в общую для обоих контуров цепь и реагирует на разность контурных токов.

Могут быть следующие режимы использования дифференциальной схемы:

- при неизменных сопротивлениях обоих контуров изменяется на величину DЕ либо одна, либо обе ЭДС Е₁, Е₂ в соответствии с рисунками 54 и 55;

- при неизменных ЭДС Е₁ и Е₂ изменяется сопротивление Z одного или обоих контуров в соответствии с рисунками 56 и 57.

Характер режима использования определяется типом применяемого электрического датчика (трансформаторный датчик, датчик сопротивления и др.). Чувствительность дифференциальной схемы по току при большом сопротивлении выше, чем мостовой.

Рисунок 54

Рисунок 55

Рисунок 56

Рисунок 57

Дифференциальная схема с индуктивным датчиком получила широкое распространение для измерения перемещений.