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
R
3
подразумевается магазин сопротивлений, под сопротивлениями
R
1
и
R
2
- меры сопротивлений. Плечо
R
2
изготавливают из нескольких мер такой
величины, чтобы отношение плеч моста
R
1
/R
2
оказывалось равным величине 10
±n
, где
п -
целое число.
Вместе взятые плечи R
1
и
R
2
называют плечом отношения, а плечо
R
3
-
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
R
5
, 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
R
1
и
R
2
равны. Если сопротивления плеч
R
3
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
R
5
протекает ток
I
5
,
который в точке
E разветвляется на два одинаковых тока:
5
1
2
2
p
p
I
I
I
.
Отношение токов
1
2
1
p
p
I
I
, 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:
5
1
2
p
óp
I
I
I
и
5
2
2
p
óp
I
I
I
Отношение токов в рамках станет другим, а именно:
1
5
2
5
2
1
2
p
óð
p
óð
I
I
I
I
I
I
,
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