Электрический мост – схема, принцип действия и т.д.

схема, принцип действия и т.д.

Мост Уитстона — это одна из наиболее часто используемых мостовых схем в контрольно-измерительных приборах.

Схема моста Уитстона часто используется в системах измерения температуры. В этих системах устройство, называемое термометр сопротивления или терморезистор, обычно помещается в одной из ветвей схемы мостика.

Принципиальная схема мостика Уитстона

Обратите внимание на основы электричества и на приборы электроники.

Величина тока в мосте Уитстона определяется величиной разности сопротивлений: чем больше разность, тем больше будет течь ток; а если разность сопротивлений меняется, количество протекающего тока будет тоже меняться. Именно это свойство делает схему мосте Уитстона очень полезной в контрольно-измерительных устройствах и системах управления. Точные измерения переменных величин процессов достигаются тем, что переменные параметры процессов изменяют сопротивление в схеме мостика. Даже очень малые изменения величины сопротивления могут быть обнаружены при измерении тока, протекающего через мостик.

Принцип работы моста Уитстона

Схема моста Уитстона имеет два плеча сопротивления, каждое из которых содержит два резистора. Третья ветвь схемы — это соединение между двумя параллельными ветвями. Эта третья ветвь называется мостиком. Ток течет от отрицательной клеммы батарейки к верхней точке мостовой схемы. Затем, ток делится между двумя параллельными ветвями, причем количество тока, протекающее по каждой из ветвей, зависит от величины сопротивления в ветви. Наконец, ток возвращается к положительной клемме батарейки.

При равных величинах сопротивлений равное количество тока течет в каждой из ветвей. По мостику ток не течет, на что указывает нулевое положение измерителя. При этом условии о мостике говорят, что он уравновешен.

Уравновешенная схема мостика Уитстона

При неравных величинах сопротивления в ветвях, ток течет в схеме от ветви с большим сопротивлением к ветви с меньшим сопротивлением. Это будет верно, пока два верхних резистора фиксированы и равны по величине, как это имеет место в схемах мостика Уитстона, используемых в контрольно-измерительных системах. Измеритель на рисунке показывает, что ток в мостике течет слева направо.

Неуравновешенная схема мостика Уитстона

www.kipiavp.ru

мост электрический — это… Что такое мост электрический?



мост электрический

мост электри́ческий

* * *

МОСТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ

Энциклопедический словарь. 2009.

• мост измерительный
• Мостович Владимир Яковлевич

Смотреть что такое «мост электрический» в других словарях:

• МОСТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ — см. Мостовая цепь …   Большой энциклопедический политехнический словарь

• Мост (значения) — Мост: В Викисловаре есть статья «мост» Мост  инженерное сооружение. Конструкции и механизмы: Мост в деревянном зодчестве  пол д …   Википедия

• МОСТ — (1) инженерное (часто и архитектурное) сооружение, обеспечивающее прокладывание через какое либо препятствие (реку, канал, овраг, озеро, ущелье, железную дорогу и др.) того или иного наземного пути (шоссе, железной дороги и др.) и оставляющее под …   Большая политехническая энциклопедия

• Мост королевы Луизы — Портал при въезде на мост …   Википедия

• электрический мост — сущ., кол во синонимов: 2 • электролиния (13) • энергетический мост (3) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 …   Словарь синонимов

• электрический мост — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN balancebal …   Справочник технического переводчика

• Мост измерительный —         электрический прибор для измерения сопротивлений, ёмкостей, индуктивностей и др. электрических величин; представляет собой измерительную мостовую цепь (См. Мостовая цепь), действие которой основано на методе сравнения измеряемой величины… …   Большая советская энциклопедия

• Электрический конденсатор — У этого термина существуют и другие значения, см. Конденсатор (значения). См. также: варикап Основа конструкции конденсатора две токопроводящие обкладки, между которыми находится диэлектрик …   Википедия

• Электрический предохранитель — Символы обозначения предохранителя У этого термина существуют и другие значения, см. Предохранитель. Электрический предохранитель  электрический апп …   Википедия

• Электрический элемент — Электрическим элементом называют конструктивно завершённое, изготовленное в промышленных условиях изделие, способное выполнять свои функции в составе электрических цепей. Содержание 1 Основные параметры электроэлементов …   Википедия

dic.academic.ru

Измерительный мост Уинстона (Уитстона)

Измерительный мост, позволяющий определять величину неизвестного электрического сопротивления, был изобретён британским учёным Самуэлом Кристи в 1833 году, и позже модернизирован и популяризирован другим британским учёным, Чарьзом Витстоном в 1843 году.

Схема измерительного моста Уинстона.

P1 — P3 — диагональ питания; P2 — P4 — измерительная диагональ моста;
R1, R2 — левое плечо, R3, R_x — правое плечо моста.

Принцип работы

Принцип измерения неизвестного сопротивления основан на уравнивании отношений сопротивлений в обоих плечах моста, при этом гальванометр, включённый между этими плечами, будет показывать нулевое напряжение. На рисунке R_x — это неизвестное сопротивление, которое требуется измерить. R1, R2 и R3 — резисторы с известными значениями сопротивлений, причём резистор R2 переменный. Если отношение двух известных сопротивлений в плече R2/R1 равно отношению сопротивлений в плече R_x/R3, то в этом случае напряжение между точками схемы P2 и P4 будет равно нулю, и через гальванометр V ток не будет течь. Если же мост разбалансирован, то отклонение гальванометра будут указывать на то, что сопротивление резистора R2 слишком большое или слишком маленькое. Переменный резистор R2 регулируют до тех пор, пока гальванометр не укажет на ноль.

По гальванометру можно определять отсутствие тока в цепи с очень большой точностью. Следовательно, если резисторы R1, R2 и R3 — высокоточные, то неизвестное сопротивление R_x может быть измерено с большой точностью. Небольшие изменения сопротивления R_x разбалансируют измерительный мост, что обнаруживается по показанию гальванометра.

При сбалансированном мосте выполняется равенство R2/R1 = R_x/R3.

Отсюда R_x = R3*R2 / R1

В случае если сопротивления R1, R2 и R3 известны, а резистор R2 — постоянный, то неизвестное сопротивление R_x может быть рассчитано с помощью законов Кирхгофа. Этот метод измерения часто используется при применении измерительного моста в тензометрии, совместно с тензодатчиком, так как считать показания с гальванометра получится гораздо быстрее, чем балансировать мост переменным резистором.

Расчёт

Используя первый закон Кирхгофа, найдём токи, протекающие в узлах P2 и P4:

I₃ — I_x + I_G = 0
I₁ — I₂ — I_G = 0

Далее с помощью второго закона Кирхгофа найдём напряжения в контурах P1-P2-P4 и P2-P3-P4:

(I₃ * R3) — (I_G * R_G) — (I₁ * R1) = 0
(I_x * R_x) — (I₂ * R₂) + (I_G * R_G) = 0

Мост сбалансирован, следовательно I_G = 0, так что вторая система уравнений сократится:

I₃ * R3 = I₁ * R1
I_x * R_x = I₂ * R₂

Решая эту систему уравнений, получим:

R_x = R2 * I₂ * I₃ * R3 / (R1 * I₁ * I_x)

Из первого закона Кирхгофа следует, что I₃ = I_x и I₁ = I₂. Следовательно величина неизвестного сопротивления R_x будет определятся по формуле:

R_x = R3*R2/R1

Если известны сопротивления всех четырёх резисторов и величина питающего напряжения U_пит, а сопротивление гальванометра достаточно высокое, так что током I_G, протекающим через него можно пренебречь, то напряжение U между точками моста P2 и P4 может быть найдено путём расчёта каждого из делителей напряжения, вычтя затем напряжение на одном делителе из напряжения на другом делителе. В этом случае получится следующее уравнение:

U = R_x * U_пит / (R3 + R_x) — R2 * U_пит / (R1 + R2)

Напряжение питания U_пит можно вынести за скобки, в этом случае получится выражение:

U = (R_x / (R3 + R_x) — R2 / (R1 + R2)) * U_пит

Где U — напряжение в точке P2 относительно точки P4.

Измерительный мост Уинстона иллюстрирует концепцию дифференциальных измерений, результаты которых могут быть очень точными. Различные разновидности моста Уинстона используются для измерения ёмкости, индуктивности, импеданса и других величин. Одной из разновидностей моста является мост Кельвина, специально предназначенный для измерения малых сопротивлений. Во многих случаях измерение величины неизвестного сопротивления связано с измерением некоторых физических параметров, таких как сила, температура, давление и т.д., здесь в качестве измеряемого сопротивления используется соответствующий резистивный датчик.

В 1865 году Джеймс Максвелл применил измерительный мост Уинстона, питаемый переменным током, для измерения индуктивности, и в 1926 году Алан Блюмлейн подверг этот мост усовершенствованию.

Модификации основной схемы измерительного моста

Мост Уинстона является основной схемой измерительных мостов, но так же существуют различные его модификации, с помощью которых можно проводить измерения различных типов сопротивлений, когда основная схема моста для этого не подходит. Вот несколько разновидностей основной схемы измерительного моста:

BACK

zpostbox.ru

Измерительный мост — это… Что такое Измерительный мост?

Проверить информацию. Необходимо проверить точность фактов и достоверность сведений, изложенных в этой статье. На странице обсуждения должны быть пояснения.

Измерительный мост (Мост Уинстона, мост Уитстона, мостик Витстона^[1]) — устройство для измерения электрического сопротивления, предложенное в 1833 Самуэлем Хантером Кристи, и в 1843 году усовершенствованное Чарльзом Уитстоном. Электрический аналог рычажных аптекарских весов. Принцип измерения основан на взаимной компенсации сопротивлений двух звеньев, одно из которых включает измеряемое сопротивление. В качестве индикатора обычно используется чувствительный гальванометр, показания которого должны быть равны нулю в момент равновесия моста.

Неуравновешанный измерительный мост с вольтметром

На схеме , , ,  — плечи моста, AD — диагональ питания, CB — измерительная диагональ. представляет собой неизвестное сопротивление; , и  — известные сопротивления, причём значение может регулироваться. Если отношение сопротивлений равно отношению сопротивлений , то разность потенциалов между двумя средними точками будет равна нулю, и ток между ними не будет протекать. Сопротивление регулируется до получения равновесия, а направление протекания тока показывает, в какую сторону нужно регулировать .

С помощью гальванометра момент равновесия можно установить с большой точностью, и если сопротивления , и имеют маленькую погрешность, то может быть измерено очень точно, ведь даже небольшие изменения вызывают заметное нарушение баланса всего моста.

Таким образом, если мост сбалансирован (ток через гальванометр, сопротивление которого можно обозначить как , равен нулю), эквивалентное сопротивление цепи будет:

в параллели с , то есть

С другой стороны, если , и известны, но не регулируется, то значение напряжения или тока через гальванометр также можно использовать для расчёта , используя законы Кирхгофа. Такой метод применяется в тензометрических измерителях для расчёта величины механических деформаций, а также в электронных термометрах.

Запишем первый закон Кирхгофа для точек B и C ( — ток, протекающий через гальванометр):

B:

C:

Теперь рассчитаем потенциал в цепях ABC и BCD, используя второй закон Кирхгофа:

ABC:

BCD:

Учитывая, что мост сбалансирован и , запишем систему уравнений:

Решая систему уравнений, получим:

Если известны значения всех четырёх сопротивлений, а также напряжение (), то напряжение на плечах моста можно найти, используя формулы делителя напряжения, а затем вычесть их друг из друга, чтобы найти :

Если упростить выражение:

Измерительный мост показывает пример так называемых дифференциальных измерений, которые могут обладать очень высокой точностью. Варианты измерительного моста могут использоваться также для измерения электрической ёмкости, индуктивности, импеданса и даже количества взрывчатых газов в пробе при помощи эксплозиметра.

Идея измерительного моста была применена лордом Кельвином в 1861 для измерения малых сопротивлений, Максвеллом в 1865 для измерения в области переменных токов, а также Аланом Блюмлейном в 1926, который за усовершенствованный вариант получил патент, а устройство было названо его именем.

Уравновешенные и неуравновешенные мосты

В промышленности широко применяются уравновешенные и неуравновешенные измерительные мосты. Уравновешенные мосты (наиболее точные) — работа их основана на нулевом методе. Неуравновешенные мосты (менее точные) — измеряемую величину определяют по показаниям измерительного прибора.

Применение в тензометрии

Если все сопротивления, составляющие мост (см. схему в начале статьи), равны между собой, то, при любых значениях напряжения между точками А и В, токи через все резисторы по закону Ома будут равны между собой. Следовательно, напряжение между точками С и B будет равно нулю. Но если какое-либо сопротивление будет отличаться от трёх других, то между точками C и B появится разность потенциалов (напряжение). Если же это сопротивление будет менять своё значение под воздействием какого-либо внешнего физического фактора (изменения температуры, светового потока извне и т. д.), то напряжение между точками C и B будет менять своё значение в соответствии с изменением параметров внешнего физического фактора. Таким образом, внешний физический фактор является входным сигналом, а напряжение между точками C и B — выходным сигналом. Далее выходной сигнал можно подавать на анализирующее устройство (например, на персональный компьютер), где специальные программы могут его анализировать, раскладывать на гармонические составляющие и т. д.

В качестве резистора с переменным значением может использоваться тензодатчик — это такой «резистор», который может изменять своё сопротивление при изменении его длины (или иной деформации). Если один конец тензодатчика закрепить на одной поверхности (назовём её Х), а другой конец тензодатчика закрепить на другой поверхности (назовём её Y), то с изменением расстояния между поверхностями Х и Y будет изменяться длина тензодатчика, а значит и его сопротивление, и следовательно будет меняться напряжение между точками C и B. Таким образом, на анализирующем устройстве (например, на экране монитора компьютера) можно получать кривую, с большой точностью соответствующую колебаниям расстояния между поверхностями X и Y. Эту кривую, и соответствующий ей сигнал удобно анализировать. Такой способ измерения получил назваание тензометрии. Чувствительность тензометрических измерений расстояний между поверхностями Х и Y достигает долей микрометра.

Типовое применение тензорезистора — весы. Когда на весы кладется или подвешивается груз, длина тензодатчика изменяется (он растягивается или сжимается в зависимости от схемы применения). При этом изменяется его сопротивление, и, следовательно, изменяется напряжение между точками C и B. Это напряжение поступает на микроконтроллер, который пересчитывает его по специальным формулам из «вольт в килограммы» и выводит рассчитанный вес на дисплей.

Помимо тензодатчиков, для измерения колебаний расстояния между двумя поверхностями часто используют пьезоэлектрические датчики. Последние во многих сферах вытеснили тензодатчики благодаря лучшим техническим и эксплуатационныи характеристикам.

См. также

Примечания

Ссылки

partners.academic.ru

электрический мост — это… Что такое электрический мост?



электрический мост

электрический мост

сущ., кол-во синонимов: 2

Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013.

.

Синонимы:

• электрический камин
• электрический провод

Смотреть что такое «электрический мост» в других словарях:

• электрический мост — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN balancebal …   Справочник технического переводчика

• Мост (значения) — Мост: В Викисловаре есть статья «мост» Мост  инженерное сооружение. Конструкции и механизмы: Мост в деревянном зодчестве  пол д …   Википедия

• мост электрический — то же, что мостовая цепь. * * * МОСТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МОСТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ, то же, что мостовая цепь (см. МОСТОВАЯ ЦЕПЬ) …   Энциклопедический словарь

• МОСТ — (1) инженерное (часто и архитектурное) сооружение, обеспечивающее прокладывание через какое либо препятствие (реку, канал, овраг, озеро, ущелье, железную дорогу и др.) того или иного наземного пути (шоссе, железной дороги и др.) и оставляющее под …   Большая политехническая энциклопедия

• Мост королевы Луизы — Портал при въезде на мост …   Википедия

• Мост измерительный —         электрический прибор для измерения сопротивлений, ёмкостей, индуктивностей и др. электрических величин; представляет собой измерительную мостовую цепь (См. Мостовая цепь), действие которой основано на методе сравнения измеряемой величины… …   Большая советская энциклопедия

• Электрический конденсатор — У этого термина существуют и другие значения, см. Конденсатор (значения). См. также: варикап Основа конструкции конденсатора две токопроводящие обкладки, между которыми находится диэлектрик …   Википедия

• Электрический предохранитель — Символы обозначения предохранителя У этого термина существуют и другие значения, см. Предохранитель. Электрический предохранитель  электрический апп …   Википедия

• Электрический элемент — Электрическим элементом называют конструктивно завершённое, изготовленное в промышленных условиях изделие, способное выполнять свои функции в составе электрических цепей. Содержание 1 Основные параметры электроэлементов …   Википедия

• МОСТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ — см. Мостовая цепь …   Большой энциклопедический политехнический словарь

dic.academic.ru

МОСТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ — это… Что такое МОСТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ?



МОСТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ

см. Мостовая цепь.

Большой энциклопедический политехнический словарь. 2004.

• МОСТ-ВОДОВОД
• МОСТИК

Смотреть что такое «МОСТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ» в других словарях:

• мост электрический — то же, что мостовая цепь. * * * МОСТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МОСТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ, то же, что мостовая цепь (см. МОСТОВАЯ ЦЕПЬ) …   Энциклопедический словарь

• Мост (значения) — Мост: В Викисловаре есть статья «мост» Мост  инженерное сооружение. Конструкции и механизмы: Мост в деревянном зодчестве  пол д …   Википедия

• МОСТ — (1) инженерное (часто и архитектурное) сооружение, обеспечивающее прокладывание через какое либо препятствие (реку, канал, овраг, озеро, ущелье, железную дорогу и др.) того или иного наземного пути (шоссе, железной дороги и др.) и оставляющее под …   Большая политехническая энциклопедия

• Мост королевы Луизы — Портал при въезде на мост …   Википедия

• электрический мост — сущ., кол во синонимов: 2 • электролиния (13) • энергетический мост (3) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 …   Словарь синонимов

• электрический мост — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN balancebal …   Справочник технического переводчика

• Мост измерительный —         электрический прибор для измерения сопротивлений, ёмкостей, индуктивностей и др. электрических величин; представляет собой измерительную мостовую цепь (См. Мостовая цепь), действие которой основано на методе сравнения измеряемой величины… …   Большая советская энциклопедия

• Электрический конденсатор — У этого термина существуют и другие значения, см. Конденсатор (значения). См. также: варикап Основа конструкции конденсатора две токопроводящие обкладки, между которыми находится диэлектрик …   Википедия

• Электрический предохранитель — Символы обозначения предохранителя У этого термина существуют и другие значения, см. Предохранитель. Электрический предохранитель  электрический апп …   Википедия

• Электрический элемент — Электрическим элементом называют конструктивно завершённое, изготовленное в промышленных условиях изделие, способное выполнять свои функции в составе электрических цепей. Содержание 1 Основные параметры электроэлементов …   Википедия

dic.academic.ru

мост измерительный — это… Что такое мост измерительный?



мост измерительный

мост измери́тельный

устройство для измерения электрических величин: сопротивлений, ёмкостей, индуктивностей и т. д. методом сравнения с образцовой мерой. Выполнен по схеме мостовой цепи с гальванометром в качестве нуль-индикатора, включённым в диагональ моста. Принцип действия измерительного моста основан на особенности работы мостовой цепи (см. рис.): разность потенциалов в точках С и D и, следовательно, ток через гальванометр в диагонали моста будут равны нулю при любых значениях ЭДС источника питания, если сопротивления плеч моста удовлетворяют равенству: R_х · R₄ = R₂ · R₃. Измерительные мосты постоянного тока подразделяются на одинарные (4-плечие) – для измерения активных (омических) сопротивлений от 1 Ом – и комбинированные (одинарно-двойные) – для измерения сопротивлений в широком диапазоне. Измерительные мосты переменного тока служат для измерений ёмкости, индуктивности и т. д. Обычно их делают 4-плечими, реже 6-плечими. Различают измерительные мосты уравновешенные (наиболее точные), работа которых основана на нулевом методе, и неуравновешенные, в которых об измеряемой величине судят по показаниям измерительного прибора (гальванометра), проградуированного в соответствующих единицах (сопротивления, ёмкости, индуктивности и др.).

Электрическая схема одинарного 4-плечего моста постоянного тока:

Г – гальванометр; Е – источник питания моста; AС, CB, BD, DA – плечи моста; R₁ (R_х) – измеряемое сопротивление; R₂, R₃, R₄ – калиброванные установочные сопротивления

Энциклопедия «Техника». — М.: Росмэн. 2006.

.

• мост
• мосты обитаемые

Смотреть что такое «мост измерительный» в других словарях:

• мост измерительный — см. Измерительный мост. * * * МОСТ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ МОСТ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ, см. Измерительный мост (см. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ МОСТ) …   Энциклопедический словарь

• МОСТ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ — измерительная цепь, используемая для измерения методом сравнения с мерой пассивных параметров электрич. цепей (сопротивления, индуктивности, ёмкости, угла диэлектрич. потерь), а также величин, функционально с ними связанных. М. и. наз. также… …   Физическая энциклопедия

• МОСТ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ — устройство для измерений электрич. величин (сопротивления, ёмкости и др.) методом сравнения измеряемой величины с образцовой мерой; выполнен по схеме мостовой цепи, в измерит. диагональ к рой включен нуль индикатор или измерит. прибор (обычно… …   Большой энциклопедический политехнический словарь

• Мост измерительный — Измерительный мост устройство для измерения электрического сопротивления, предложенное в 1833 Самуэлем Хантером Кристи, и в 1843 году усовершенствованное Чарльзом Витстоном. Принцип измерения основан на взаимной компенсации сопротивлений двух… …   Википедия

• Мост измерительный —         электрический прибор для измерения сопротивлений, ёмкостей, индуктивностей и др. электрических величин; представляет собой измерительную мостовую цепь (См. Мостовая цепь), действие которой основано на методе сравнения измеряемой величины… …   Большая советская энциклопедия

• МОСТ — (1) инженерное (часто и архитектурное) сооружение, обеспечивающее прокладывание через какое либо препятствие (реку, канал, овраг, озеро, ущелье, железную дорогу и др.) того или иного наземного пути (шоссе, железной дороги и др.) и оставляющее под …   Большая политехническая энциклопедия

• Мост Уинстона — Измерительный мост устройство для измерения электрического сопротивления, предложенное в 1833 Самуэлем Хантером Кристи, и в 1843 году усовершенствованное Чарльзом Витстоном. Принцип измерения основан на взаимной компенсации сопротивлений двух… …   Википедия

• Мост (значения) — Мост: В Викисловаре есть статья «мост» Мост  инженерное сооружение. Конструкции и механизмы: Мост в деревянном зодчестве  пол д …   Википедия

• измерительный мост — [IEV number 312 02 30] EN (measuring) bridge measuring equipment consisting of at least four branches (arms) or groups of circuit elements (resistors, inductors, capacitors, etc.) connected in a quadrilateral, one of whose diagonals is supplied… …   Справочник технического переводчика

• ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ МОСТ — устройство для измерения электрических сопротивлений, емкостей, индуктивностей и т. д. методом сравнения с образцовой мерой; выполнено по схеме мостовой цепи с гальванометром в качестве нуль индикатора …   Большой Энциклопедический словарь

dic.academic.ru