4-14. Компенсационный метод измерения термо-э. д. с.
Компенсационный метод широко применяется для измерения термо-э. д. с. термоэлектрических термометров, напряжения, а также других величин, связанных с напряжением определенной зависимостью.
Принцип компенсационного метода основан на уравновешивании (компенсации) измеряемой э. д. с. известным напряжением, получаемым от строго определенного тока, называемого обычно рабочим, на сопротивлении с известным значением.
Рис. 4-14-1. Принципиальная компенсационная измерительная схема с использованием нормального элемента.
Рассмотрим принципиальную схему, иллюстрирующую компенсационный метод измерения термо-э. д. с., которая показана на рис. 4-14-1. Уравновешивающее падение напряжения создается рабочим током
на реохорде (компенсационном резисторе)
При этом сопротивление компенсационной цепи должно быть неизменным, а источник питания должен обеспечивать неизменным во время измерения рабочий ток
Вдоль компенсационного резистора
может перемещаться скользящий контакт — движок
который с помощью провода соединен с одним зажимом переключателя
К зажиму а реохорда
присоединен один зажим нулевого прибора НП, второй его зажим присоединен к переключателю Я. Таким образом, с помощью переключателя нулевой прибор можно включить в цепь термоэлектрического термометра
или нормального элемента
При измерении термо-э. д. с.
нулевой прибор включают в цепь термометра и перемещают движок
до тех пор, пока указатель нулевого прибора не установится на нулевой отметке шкалы. При выполнении этого условия падение напряжения на части реохорда
будет равно измеряемой термо-э. д. с.
. В этом случае имеет место равенство
где
- сопротивление участка
Включив затем нулевой прибор в цепь
вместо термоэлектрического термометра, мы установим, что в этом случае при том же рабочем токе I указатель нулевого прибора не будет отклоняться от нулевой отметки при ином положении движка
так что сопротивление участка
будет равно
При этом имеет место равенство
Признаком уравновешивания или компенсации в том и другом случае является отсутствие тока в цепи нулевого прибора,
Разделив почленно уравнения (4-14-1) и (4-14-2), получим:
откуда
т. е. измеряемая термо-э. д. с. сравнивается с образцовой мерой — э. д. с. нормального элемента.
Рассмотренный компенсационный метод измерения термо-э. д. с. положен в основу принципа действия приборов, которые называются потенциометрами с постоянной силой рабочего тока,