Измерительные мосты

Определения. Общие свойства. Мостовые цепи широко применяются в электроизмерительной технике для измерения параметров электрической цепи, их преобразования в электрические сигналы, в качестве фильтров и т. д. В общем случае мостовой цепью или мостом называют такую электрическую цепь, в которой можно выделить две ветви с взаимным сопротивлением, равным бесконечности при определенном соотношении параметров элементов цепи, и равным конечному значению, если это соотношение не выполняется. Соотношение параметров элементов цепи, обеспечивающих взаимное сопротивление выделенных ветвей, равным бесконечности, называют условием или уравнением равновесий цепи.

В зависимости от вида напряжения, питающего мостовую цепь, различают мостовые цепи постоянного и переменного тока. Первые применяются для измерения сопротивления электрической цепи постоянному току, а также для преобразования сопротивления в ток или напряжение. Мостовые цепи переменного тока применяют для измерения или преобразования в электрический сигнал параметров комплексных сопротивлений и для фильтрации напряжения в качестве узкополосных фильтров.

В процессе измерения мостовая цепь может приводиться к состоянию равновесия. Такие цепи называют уравновешенными, в противном случае - неуравновешенными. Неуравновешенная мостовая цепь может рассматриваться как преобразователь сопротивления в ток или напряжение. Сопротивление электрической цепи постоянному току выражается действительным числом, поэтому для уравновешивания мостовой цепи постоянного тока требуется один регулируемый элемент. В мостовых цепях переменного тока измеряемое сопротивление в общем случае выражается комплексным числом, поэтому в таких цепях требуются два уравновешивающих элемента - соответственно для модуля и аргумента или активной и реактивной составляющих измеряемого сопротивления. Существуют мостовые цепи переменного тока, которые уравновешиваются только по одной из этих составляющих. Такие цепи называют полууравновешенными или квазиуравновешенными.

Если частота, питающего мостовую цепь напряжения, входит в уравнения равновесия, то такие цепи называют частотно-зависимыми; в противном случае - частотно-независимыми. Частотно-зависимые мостовые цепи применяют в схемах электрических фильтров. Частотно-независимые мостовые цепи применяют в приборах, предназначенных для измерения параметров элементов электрической цепи.

По конфигурации электрической схемы мостовые цепи делятся на четы- рехплечие и многоплечие.

Средство измерения, в основе которого лежит мостовая цепь, называют измеритель­ным мостом.