MOSTKI PRĄDU STAŁEGO:- grupa narzędzi pomiarowych przeznaczonych do pomiaru rezystancji.

dzielą się na cztero i sześcioramienne:

MOSTEK WHEATSTONE'A:

Umożliwia pomiar rezystancji przez porównanie z rezystancjami oporników dokładnie wywzorcowanych, oporniki R1,R2,R3,R4 stanowią ramiona mostka:

Posiada dwie przekątne

w jednej źródło o napię

ciu Uz(o znikomej rezy

-stancji wew. Rz≅0) a w

drugiej wskaźnik równo

wagi G galwanometr sta

tyczny(+ opornik regulac.

chroniący galwanometr)

gdy Ig=0 to stan równowagi

wtedy I₁ = I₂ gdzie

warunek równowagi mostka:
, przy czym R1=Rx-mierzona rezystancja, Rx=R2(R3/R4), wzór jest słuszny gdy Ig = 0(mostek zrównoważony)

Mostki zależnie od przeznaczenia dzielą się na techniczne i laboratoryjne.

TECHNICZNE- przeznaczone są do szybkich pomiarów rezystancji, nie zapewniają dużej dokładności, są jednak łatwe w użyciu i małe. Równoważenie uzyskuje się przez zmianę stosunku rezystancji R3/R4 poprzez oporniki R2. Błąd pomiaru takim mostkiem wynosi nie mniej niż 1%.

Pomiar rezystancji od 0.1 do 100Ω. (rzadko stosowane)

LABORATORYJNE-przeznaczone do dokładnych pomiarów rezystancji, wymaga to zachowania temp otoczenia około 20°C. Równoważy się je przez wielostopniowy opornik dekadowy stanowiący ramię R2 lub R3. Gdy wartość R2=10000Ω to mostkiem można zmierzyć Rx=10MΩ, najmniejsza zmierzona rezys. 1Ω.

Od 1Ω gdyż wpływa na to rezystancja przewodów i zacisków opornika Rx ,do 1MΩ gdyż wpływ ma na to materiał izolacji. Stosuje się napięcia zasilania o wartościach od 2V przy pomiarach Rx<100kΩ do kilkudziesięciu woltów przy Rx rzędu megaomów.

Polska norma przewiduje 5 klas dokładności 0.005; 0.01; 0.02; 0.05 i 0.1;

Do nowszych mostków należy szwajcarski TeTTex, jest wielozakresowy, pomiar od rezystancji od 1mΩ do 1100MΩ przy błędzie pomiaru 0.002%.

BŁĘDY PRZY POMIARACH MOSTKIEM WHEAT.

Przyczyny powstawania: niedokładność wykonania oporników, rezystancja połączeń, niedostateczna czułość mostka, wpływ zewn. na rezystancję mostka itp.

- błąd graniczny systematyczny pomiaru:

-czułość mostka:

a)względna czułość mostka

b)względna czułość prądowa mostka-stosunek prądu Ig do zmiany rezystancji jednej z gałęzi

-błąd nieczułości mostka-jest to wartość minimal. na którą reaguje galwanometr

jest tym mniejszy im większa jest czułość mostka, jego zmniejszenie można uzyskać przez zwiększenie napięcia zasilającego mostek, zastosowanie czulszego galaw., dobranie małych możliwie ramion mostka

MOSTEK THOMSONA -układ sześcioramienny służy do pomiarów bardzo małych rezystancji Rx; Do analizy działania i właściwości przekształca się go w czteroramienny. W tym celu obwód połączony w trójkąt przekształca się w układ połączony w gwiazdę. Rezyst.

gwiazdy wyznacza się z następujących wzorów

rys. układu:

r-rezystancja przewodu łączącego Rx z R2

W stanie równowagi mostka obowiązuje zalężność:

R2-opornik wzorcowy o rezystancji 0.0001Ω do 1Ω i dopuszczalnym prądzie ok. 100A, w celu uzyskania dostatecznej czułości przy małych rezystancjach mierzonych. Oporniki Thomsona wykonuje się z tolerancją 0.02% lub 0.05%.Zakresy pomiarowe obejmują rezystancję od 10^-6 do 10Ω w granicach błędu od 0.05 do 0.2%.

BŁĘDY POMIARU: błąd systematyczny:

-Błąd nieczułości- wyznacza się go doświadczalnie podczas pomiaru, tak się dobiera czułość układu aby błąd nieczułości był znacznie mniejszy od błędu systematycznego a wtedy można go pominąć.

MOSTKI PRĄDU PRZEMIENNEGO:

są przeznaczone do pomiarów parametrów elektrycznych cewek i kondensatorów; rzadko zasilane z sieci czy przez transformator; typowa częstotliwość 800-1000Hz i powinna być stabilizowana; wskazane aby rezystancje miały jednakowe wartości;

Mostki prądu przemiennego są układami czteroramiennymi, zastosowany jest w nich galwanometr wibracyjny magnetoel jedyny który mierzy prąd zmienny (f=50Hz)

warunek równowagi U_BD=0

gdzie
postać wykładnicza

Przy postaci zespolonej otrzymuje się dwa warunki równowagi: ZxZ4=Z2Z3 i ϕx+ϕ4=ϕ2+ϕ3;

Wynika z stąd, że muszą być dwa elementy regulacyjne;

MOSTEK MAXWELLA:

służy do pomiaru indukcyj. własnej obwodów liniowych; Indukcyjność mierzoną Lx porównuje się z wzorcową Lw;W stanie równowagi mostka przy założeniu r=0 obowiązuje zależność:

stąd

z porównania części rzeczywistych orz urojonych

Indukcyjność i rezystancja badanego obwodu :

które stanowią dwa warunki równowagi:

Mostek osiąga stan równowagi tylko w przypadku równości stałych czasowych elementu mierzonego i wzorca indukcyjności, równość taka zachodzi bardzo rzadko, dlatego wprowadza się w mostku dodatkowy regulowany opornik r, który włącza się z przełącznikiem P. w ramię Rx(poł 1) lub w Rw(poł 2) zależnie od tego które z ramion ma większą stałą czasową. Jeśli Lx/Rx>Lw/Rw to po ustawieniu przełącznika w pozycji 1 przez regulację opornika r osiąga się Lx/(Rx+r)=Lw/Rw

Wielkością charakteryzującą jakość cewki jest jej dobroć Q=ωLx/Rx;

Błąd systematyczny δ_Lx=δ_Lw+δ_R3+δ_R4;

MOSTEK WIENA- służy do pomiarów pojemności i kąta strat kondensatora; Pojemność mierzoną Cx porównuje się w mostku z pojemnością Cw konden

satora wzorcowego; Rx i Rc to straty kondensatora badanego i wzorcowego

Warunek równowagi:

dwa warunki jednocześnie

Błędy systematyczne:

gdzie jest względnym błędem określenia częstotliwości napięcia zasilającego mostek

MOSTEK SCHERINGA:

Służy do pomiaru pojemności i kąta strat przy zasilaniu układu pomiarowego wysokim napięciem. W układzie mostka Cx i Rx są pojemnością i rezystancją strat badanego elementu, a Cw jest pojemn.

kondensatora wzorcowego. Równoważeni mostka dokonuje się przez regulację naprzemian kondens C4

i opornikiem R4 lub C4i R2.W stanie równowagi:

Napięcie zasilające rzędu 1000v, ale mają budowę zapewniającą bezpieczeństwo(dostępny dla obsługi punkt zasilania uziemia się);

---