5-9. Принципиальные измерительные схемы автоматических уравновешенных мостов

В автоматических уравновешенных мостах широко используется измерительная схема четырехплечего моста с реохордом, включенным так, что его движок может изменять положение точки подключения одной из вершин измерительной диагонали по отношению к двум прилежащим плечам моста.

Реохорд может быть включен в одну из вершин измерительной диагонали моста, например между двумя плечами, не имеющими термометра сопротивления, или между двумя плечами, в одно из которых включен термометр сопротивления. Рассмотрим оба варианта и выясним, какой из них заслуживает большего внимания.

Первый вариант принципиальной измерительной схемы автоматического уравновешенного моста представлен на рис. 5-9-1. Схема состоит из трех плеч, выполненных из манганиновых резисторов четвертого плеча, содержащего измеряемое

сопротивление термометра и калиброванного реохорда . В измерительную диагональ включен нуль-индикатор а к точкам подключен источник питания

При изменении сопротивления термометра нарушается равновесие моста. Поскольку мостовая схема приходит в равновесие при равенстве произведений сопротивлений противоположных плеч, то, перемещая движок реохорда и распределяя сопротивление между плечами можно найтк положение равновесия схемы по отсутствию отклонения указателя нуль-индикатора, т. е. когда потенциалы в точках а и будут равны. Таким образом, по положению движка реохорда можно определить значение измеряемого сопротивления термометра, а следовательно, и его температуру.

Рис. 5-9-1. Принципиальная измерительная схема автоматического уравновешенного моста с реохордом, включенным между плечами

Предположим, что мост уравновешен и движок а находится слева в начале реохорда, а сопротивление термометра соответствует начальному значению измеряемой температуры и равно Положению равновесия мостовой схемы соответствует уравнение

Если с изменением температуры термометра сопротивление его увеличится до значения то новому положению равновесия моста будет соответствовать равенство

где (здесь сопротивление участка реохорда левее движка а).

Решая уравнение (5-9-2) относительно и учитывая выражение (5-9-1), получаем:

В знаменатель формулы (5-9-3) входит переменное сопротивление вследствие этого изменяется не по линейному закону, таким образом, шкала прибора в единицах сопротивления будет неравномерной. Однако если то шкала моста будет приближаться к линейной.

У второго варианта принципиальной измерительной схемы уравновешенного моста верхняя цепь состоит из а нижняя — из (рис. 5-9-1). Повторяя приведенные выше рассуждения, получим для тех же двух положений равновесия мостовой схемы

следующие уравнения:

где (здесь сопротивления участка реохорда правее движка а).

Решая равенство (5-9-5) относительно и учитывая уравнение (5-9-4), получаем:

Уравнение (5-9-6) показывает, что является линейной функцией Следовательно, основным преимуществом второго варианта схемы уравновешенного моста по сравнению с первым является то, что он позволяет осуществлять равномерную шкалу прибора в единицах сопротивления. Измерительная схема второго варианта является более совершенной и поэтому широко используется в современных автоматических уравновешенных мостах,