Wheatstone hídellenállás mérése
Ha a híd áramforrással van áramoltatva, a hőmérsékletváltozás hatását kompenzálja egy olyan hőmérséklettől függő ellenállás, amelynek ellenállása az áramerősséggel átlósan párhuzamosan kapcsolódik (3.15. Ábra, b).
Kevésbé pontos kompenzációt biztosít az Rs és Rp ellenállások felvétele, amelyek ellenállása független a hőmérséklettől.
Az ellenállásokat úgy választják meg, hogy az áramkör érzékenysége ne változzon az adott hőmérsékleti tartományon.
Statikus (külső hatások hiányában) a híd négy karján lévő érzékelő ellenállások, valamint azok hőmérséklet-együtthatói soha nem szigorúan azonosíthatók. Ezért még mérhető mennyiség hiányában is megfigyelhető a nullától eltérő egyensúlyhiányos feszültség, amely a hőmérséklet függvényében változik, amelyet nulla eltolásnak (vagy eltolódásnak) neveznek. Amikor a mért érték változik, ez a eltolás algebrailag összegezve van a hígítási feszültséggel a mért mennyiség hatása miatt.
A nulla leeresztés korrekcióját, ideértve a hőmérséklet-indukálta sodródást is, két ellenállás segítségével végzik el, amelyek két híd karban vannak (3.15, c és d ábra):
a) a T-tól függő ellenállással rendelkező ellenállást sorba soroljuk, és a hőmérséklet-eltérések ellentétes irányúak a működési hőmérsékleti eltérésekkel szemben;
b) egy ellenállás ellenállás Re, nem függ a tempera-túrák közé szekvenciák vagy ellenállás Re”, párhuzamosan kapcsolt, szánják elsődleges híd kiegyensúlyozott-vanija hőmérséklet T0.
Egy egyszerűbb, de kevésbé pontos korrekciós módszer két fix ellenállás, a Re és Rd használata. azok ellenállásait úgy választják ki, hogy kompenzálják a nullás eltolódást T1 és T2 hőmérsékleten, amelyek a munkahőmérsékleti tartomány határai.
A híd transzformáció linearitása a karok potenciometriás arányának megválasztásával. A híd úgy van kialakítva, hogy a potenciális potenciométer mindegyik ágán az M> l ellenállások arányát választja. Az áramkörök egyensúlyi állapotában
Ha az érzékelő ellenállása, mondjuk R2, megváltozik. majd a mérési egyenlőtlenségi feszültséget
Az egyenlő oldalú hídhoz viszonyítva, ahol M = 1, a nemlinearitást jellemző kapcsolat mértéke (M + 1) / 2-szer csökkent; Ami az érzékenységet illeti, az (M + 1) 2 / 4M-es időtartamban csökkent. Az befolyásoló érték hatásának kompenzálását a kompenzáló érzékelő R4 ellenállásával történő bekapcsolásával lehet elvégezni. azonos az ezen ágban R2 ellenállással rendelkező mérőérzékelővel.
A vezetékek hatásának megszüntetése. Amikor az érzékelő található jelentős távolságra a hídkapcsolás, ez azzal össze van kötve a két vezetéket, ellenállások Rf nem elhanyagolható a rezisztencia Rc az érzékelő. A kezdeti (a mérés kezdete előtt) a hídon nincsenek problémák. Ugyanakkor, mivel mind a pro-víz részét képezik ugyanazon ága a híd, mint az érzékelő, mind a saját RIATS DD okozott rezisztencia, például a hőmérséklet-neniem mérhető, szuperponálódik a növekmény ARC snip-dátumot, ami egy mérési hiba.
Ahhoz, hogy a feszültség kiegyensúlyozatlanság a híd volt, egy pontosan-Stu a másodrendű független a csatlakozó ellenállását variációk vezetékes érzékelő, hogy a híd sub fordul A három azonos vezetékeket azonos soprotiv-leniyami Rf, n keresse meg őket egymáshoz képest úgy, hogy a variációs AR / ugyanaz volt. Ahol valamennyi huzal tartalmazza a szomszédos ágai a híd, így a variációk Accom-ellenállású vezetékek ellentétes kiegyensúlyozatlanság feszültség változások.
Az érzékelő hídra történő csatlakoztatására szolgáló háromvezetékes rendszer esetén a harmadik vezeték a forráshoz (3.16. Ábra, a) vagy az egyenlőtlen feszültségmérőhöz csatlakozik (3.16. Ábra, b).
Mindkét esetben az egyensúlyi állapotban
A sémák első részében (3.16. Ábra, a) a parazita emf. A vezetékben indukált öninduktanciát az emf-hez hozzák. annak forrása. Nem változtatja meg a híd egyensúlyát, és nem okoz jelentős interferenciát az ep Azonban, az ellenállás Rf „adunk a huzal-soprotiv leniyu Rs, a forrás Rf” = R + Rf „hogy vezethet csökkent érzékenység a híd-niju ha R” jelentése nem elhanyagolhatóan kicsi összehasonlítva R0 (cm. Fent). Ezért az Rf '-nek a lehető legkisebbnek kell lennie, amit rézhuzalok alkalmazásával érnek el. A második rendszer (ábra. 3.16,6) rezisztencia Rf „jellemzően MA-lo képest a bemeneti ellenállás Rd mérőműszer, és ilyen körülmények között a harmadik vezetéket nem befolyásolja az érzékenysége a híd.
Azonban a parazita öninduktancia a vezetékben feszültséget hoz létre rá, amely hozzáadásra kerül az egyensúlyhiány mért feszültségéhez, és mérési hibát eredményez, ha az eP nem túl kicsi a vm-hez képest. Ezért a harmadik vezetéket előnyösen egy tápforráshoz vagy egy kompenzáló áramkörhöz csatlakoztatják, két pár összekötő vezetékkel (H.17. Ábra). Ez utóbbi esetben az érzékelő és két vezeték képezi a híd karját, R2 = Rc + 2Rf.
Egy másik váll -R4 - áll egy állandó ellenállást Ro „és két azonos vezetékek található egymás mellett, ahol: R4 = Ro” + 2, Rf az egyensúlyi állapothoz ellenállás híd karok van kiválasztva egyenlő egymással, és mivel Menenius D /? (az összes összekötő huzal ellenállása nem érinti a vm-t kisebb másodrendű értéken belül.
Három összekötő huzalon lévő áramkörben az érzékelő ellenállása csak akkor ismert, ha pontosan az Rf vezetékek ellenállása és azok változatai teljesen azonosak. Ebben az esetben a bemenő mért érték értékét az úgynevezett nulla módszerrel határozhatjuk meg a híd kiegyensúlyozásával vagy az egyenlőtlenségi feszültség vm segítségével, ha az egyensúlyi feltétel megsérül.
Az összekötő huzalok hatását a paraméterektől függetlenül lehet kompenzálni, ha a szenzort nullás módszerrel négyvezetékes kapcsolja be. Ezt a sémát az 1. ábrán mutatjuk be. 3.18. Az Rc ellenállási értéket két egymást követő hídmérleg határozza meg
különböző vezetékek bekötése. Az első kiegyensúlyozásnál a vezetékek végei a következő jelölésnek megfelelően csatlakoznak:
A hídot egy R1 ellenállás egyensúlyozza ki, a változó ellenállása egyensúlyi helyzetében R1 ', így
Amikor a híd újból kiegyensúlyozott, a vezetékek végei a következők szerint váltakoznak:
A híd új egyensúlyi helyzetét az R1 = R1 ellenállás értékével érik el, és
Az érzékelő Rc ellenállását az áramkör két mérlegének eredményeiből kell kiszámítani