7-3. МОСТЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЙ СОПРОТИВЛЕНИЯ НА ПОСТОЯННОМ ТОКЕ

Одинарные мосты.

Для измерения средних сопротивлений применяют одинарные мосты, выполненные по схеме рис. 7-1. После уравновешивания моста результат измерения определяют с помощью выражения (7-8). В широкодиапазонных одинарных мостах плечо сравнения изготавливают в виде многодекадного магазина сопротивлений. Плечи отношений выполняют в виде штепсельных магазинов сопротивления, которые могут иметь 10, 100, 1000 и 10 000 Ом.

Нижний предел измерений этих мостов ограничивается влиянием на результат измерения сопротивлений контактов и соединительных проводов. Верхний предел измерений ограничивается влиянием сопротивления изоляции. Применение мер защиты от влияния токов утечки позволяет увеличить верхний предел измерений моста.

Для уменьшения влияния сопротивления контактов и соединительных проводов используют схему одинарного моста с четырьмя зажимами подключения исследуемого объекта (см. рис. 7-2). В этом случае при измерении сопротивлений, больших 10 Ом, точку А резистора соединяют с зажимом 2, а точку Б с зажимом 3; зажимы 1 и 2, а также зажимы 3 и 4 соединяют между собой перемычками, т. е. в этом случае осуществляется обычное двухзажимное включение объекта При измерении сопротивлений, меньших 10 Ом, осуществляют четырехзажимное включение. Для этого перемычки между зажимами 1 и 2, а также между 3 и 4 снимают, а точку Л резистора соединяют с зажимами 1 и 2, точку Б — с зажимами 3 и 4.

В этом случае влияние сопротивлений проводов и контактов практически исключается, если Действительно, провода и контакты, иглеющие сопротивления включены в диагонали моста и поэтому не влияют на условие равновесия моста. Влияние исключается по условию.

На рис. 7-3 показана упрощенная схема

Рис. 7-2. Схема одинарного моста для двух- и четырехзажимного подключения объекта

Рис. 7-3. Схема одинарного моста с переключением поддиапазонов измерений

одного из одинарных мостов, где соответственно зажимы для гальванометра и батареи (источника питания).

При измерении весьма малых сопротивлений одинарным мостом могут возникать значительные погрешности из-за низкой чувствительности моста и невозможности ее увеличения в результате ограничений, накладываемых допустимой мощностью рассеивания в плечах моста. Этого недостатка лишены двойные мосты.

Двойные мосты.

Эти мосты получили распространение для измерения малых сопротивлений, так как влияние соединительных проводов и контактов в них минимально. Схема двойного моста показана на рис. 7-4, где — сопротивления контактов и проводов, соединяющих резистор и мост.

Условие равновесия моста, при котором ток через нуль-индикатор равен нулю, имеет вид

Обычно при конструировании моста и его применении выполняют следующие условия:

1) резисторы изготавливают так, что при их регулировке для уравновешивания моста всегда (с некоторой неточностью,

Рис. 7-4. Схема двойного моста

обусловленной, например, неточностью изготовления резисторов

2) выбирают

3) при подключении четвертый соединительный провод выполняют в виде короткого и толстого проводника, т. е. стараются сделать сопротивление как можно меньшим.

При этих практически выполняемых условиях пользуются упрощенным уравнением равновесия моста

Для этих мостов выбирают гальванометры с малым внешним критическим сопротивлением и большой чувствительностью по напряжению.

Основные параметры и технические требования к мостам постоянного тока устанавливаются ГОСТ 7165-78. В соответствии с этим стандартом предел допускаемой основной относительной погрешности (в процентах) нормируется в виде одночленной или двучленной формулы (см. § 4-3):

где — числовые коэффициенты, характеризующие погрешность моста; — конечное значение сопротивления данного диапазона измерений; — измеряемое сопротивление.

Конструктивно современные мосты обычно выполняют в металлическом корпусе, на панели которого размещаются ручки магазина сопротивлений (плечо сравнения), переключатели плеч отношения, зажимы для подключения измеряемого объекта, наружного гальванометра, источника питания. Некоторые мосты выпускаются со встроенными гальванометрами.

Для измерения сопротивлений в широком диапазоне промышленность выпускает одинарные и одинарно-двойные мосты. Например, одинарно-двойной мост предназначен для измерений на постоянном токе сопротивлений от до Ом. Основная допускаемая погрешность моста определяется классом точности который для этого моста гарантируется от к до в зависимости от поддиапазона измерений.