Mga sukat ng tulay

Bridge circuit - isang pamamaraan para sa pagkonekta sa mga elemento ng isang de-koryenteng circuit (mga paglaban, rectifier diodes, atbp.), Na nailalarawan sa pagkakaroon ng isang sangay ng tulay sa pagitan ng dalawang punto ng circuit na hindi direktang konektado sa pinagmumulan ng elektrikal na enerhiya. Ang circuit ng tulay ay batay sa circuit ng Wheatstone Bridge (Fig. 1).

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng circuit ng tulay ay batay sa katotohanan na kapag ang ratio ng mga impedances sa mga braso ng tulay ay katumbas ng За / Зб = ЗНС/Зд walang kasalukuyang sa dayagonal ng tulay (sa indicator device ). Sa pamamagitan ng pagtaas ng sensitivity ng zero indicator, posible na makamit ang napakatumpak na pagkakapantay-pantay ng mga ratio ng impedance sa circuit ng tulay. Ang mga sukat ng tulay ay batay sa prinsipyong ito.

kanin. 1. Bridge Diagram (Wheatstone Bridge Diagram)

Ang mga power supply para sa mga bridge circuit ay maaaring maging DC o AC source. Ang pagbabalanse ng tulay ay ganap na independiyente sa pagbabagu-bago ng boltahe ng supply.

Mga sukat ng tulay - Mga pamamaraan para sa pagsukat ng mga parameter ng mga de-koryenteng circuit ng direktang kasalukuyang (DC resistance, kasalukuyang) at ng alternating current (aktibong paglaban, kapasidad, inductance, mutual inductance, dalas, anggulo ng pagkawala, kadahilanan ng kalidad, atbp.) sa pamamagitan ng mga kadena ng tulay. Ang mga sukat ng tulay ay malawakang ginagamit din para sa mga de-koryenteng pagsukat ng mga hindi de-kuryenteng dami gamit ang mga sensor — mga intermediate converter ng sinusukat na dami sa isang functionally related na parameter ng electrical circuit.

Isinasagawa ang mga pagsukat ng tulay gamit ang mga panukat na tulay (mga instalasyon ng tulay) na kabilang sa kategorya ng mga aparato sa paghahambing. Sa pangkalahatan, ang mga ito ay batay sa paggamit ng isang tiyak na de-koryenteng circuit na binubuo ng ilang kilala at isang hindi kilalang (sinusukat) na paglaban, na pinapagana ng isang pinagmumulan at nilagyan ng isang aparatong tagapagpahiwatig.

Sa pamamagitan ng pagbabago ng mga kilalang resistensya, ang circuit na ito ay nababagay hanggang sa isang tiyak, na ipinahiwatig ng pointer, ang pamamahagi ng mga boltahe sa mga indibidwal na seksyon ng circuit ay naabot. Malinaw na ang isang ibinigay na ratio ng mga boltahe ay tumutugma din sa isang tiyak na ratio ng mga resistensya ng circuit, kung saan posible na kalkulahin ang hindi kilalang paglaban kung ang iba pang mga resistensya ay kilala.

Sa kasaysayan, ang una, pinakasimpleng at pinakakaraniwang bersyon ng mga sukat ng tulay ay natanto sa pamamagitan ng isang balanseng tulay na may apat na braso, na isang ring circuit ng 4 na resistors ("braso" na tulay), kung saan ang power supply at ang pointer ay konektado. pahilis sa tapat ng vertices, sa ilalim ng anyo ng «tulay» (fig. 2).

kanin. 2.

Kung ang kondisyong R1R3 = R2R4 ay natutugunan (ayon sa pagkakabanggit, Z1Z3 = Z2Z4 sa alternating current), ang boltahe sa output ng circuit ng tulay (anuman ang supply boltahe) ay zero (Ucd = 0), iyon ay, ang tulay ay " balanseng «, na ipinapahiwatig ng isang zero pointer .

Ang steady state ng DC bridge na tumutugma sa kondisyong R1R3 = R2R4 ay maaaring makamit sa pamamagitan ng pagsasaayos lamang ng isang variable na parameter at pinapayagan din ang isang hindi kilalang paglaban na matukoy.

Upang makamit ang kumplikadong alternating current equilibrium state Z1Z3 = Z2Z4, na nabubulok kapag ang mga kumplikadong halaga ng mga resistensya Z = R + jx ay pinalitan sa dalawang independiyenteng kondisyon, hindi bababa sa dalawang variable na mga parameter ang dapat ayusin. Sa kasong ito, posible na sabay na matukoy ang dalawang bahagi ng kumplikadong paglaban (halimbawa, L at R o L at Q, C at tgφ, atbp.).

Ang iba't ibang mga tulay na may apat na braso na AC ay mga matunog na tulay... Bilang karagdagan sa apat na braso, ginagamit ang mas kumplikadong mga scheme ng tulay - dobleng tulay sa direktang kasalukuyang (Larawan 3) at maramihang mga braso (anim o pitong braso) - sa alternating kasalukuyang (halimbawa, Fig. 4) . Ang mga kondisyon ng ekwilibriyo para sa mga circuit na ito, siyempre, ay naiiba sa mga ibinigay sa itaas.

kanin. 3.

kanin. 4.

Maaaring gamitin ang mga tulay sa parehong balanse at hindi balanseng mode. Sa huling kaso, ang resulta ng pagsukat ay tinutukoy nang hindi inaayos ang mga resistensya, direkta mula sa kasalukuyang o boltahe sa output ng circuit ng tulay, na mga function ng sinusukat na paglaban at ang supply ng boltahe (ang huli ay dapat na matatag). Direktang naka-calibrate ang output device sa sinusukat na halaga.

Maaaring gamitin ang mga sukat ng AC bridge sa dalawa pang mode: quasi-balanced at half-balanced. Ang huli ay nailalarawan sa pamamagitan ng katotohanan na ang maginoo na apat na braso na circuit (Larawan 2) ay nababagay gamit lamang ang isang variable na parameter hanggang sa makuha ang minimum na boltahe ng output (buong balanse, i.e. Ucd= 0, na nangangailangan ng pagtatakda ng dalawang parameter, sa kasong ito ito ay hindi maabot).

Ang sandali ng pag-abot sa pinakamababang boltahe Ucd ay maaaring matukoy nang direkta mula sa isang simpleng pointer sa output ng circuit, o mas tiyak - hindi direkta - batay sa, halimbawa, ang mga phase relations ng boltahe vectors ng bridge circuit na nagaganap sa sandaling ito. ng kalahating ekwilibriyo.

Sa pangalawang kaso, ang pang-eksperimentong at nagpapahiwatig na kagamitan ay katulad ng mga ginamit sa quasi-balanced mode. Ang mga bahagi ng sinusukat na paglaban ay tinutukoy: isa - mula sa halaga ng variable na parameter sa sandali ng kalahating balanse, ang isa pa - mula sa boltahe ng output ng tulay. Ang boltahe ng supply ay dapat na maging matatag.

Ang pagbabalanse ng mga tulay sa pagsukat ay maaaring gawin nang direkta ng isang tao (mga tulay na may manu-manong patnubay) at sa tulong ng isang awtomatikong aparato (mga awtomatikong panukat na tulay).

Ang mga sukat ng tulay ay ginagamit kapwa upang sukatin ang mga halaga ng paglaban at upang matukoy ang mga paglihis ng mga halagang ito mula sa isang ibinigay na nominal na halaga. Ang mga ito ay kabilang sa pinakakaraniwan at advanced na mga paraan ng pagsukat. Ang mga tulay na ginawa ng serye ay may mga klase ng katumpakan mula 0.02 hanggang 5 para sa kasalukuyang DC at mula 0.1 hanggang 5 para sa AC.