Уравновешенные мосты

Для измерения электрического сопротивления используют уравновешенные мосты, которые по форме представления измерительной информации бывают аналоговые и цифровые. Аналоговые превращают измеряемую величину в другую физическую величину, которая является аналогом измеряемой. Например, передвижение стрелки измерительного прибора относительно его шкалы. Цифровые мосты преобразуют измеряемую величину в сигнал, закодированый в цифровую форму.

Рис. 1.2. Схема уравновешенного моста

Равновесию моста (рис. 1.2) соответствует равенство .В этом случае разность потенциалов между точками В и D соответствует нулю. При изменении температуры величина электрического сопротивления термометра изменится и мост разбалансируется. Равновесие моста обеспечивается изменением величины сопротивления реохорда. Момент равновесия определяют по нулю шкалы прибора НП моста.

Автоматический уравновешенный аналоговый мост предназначен для непрерывного измерения, записи и регулирования температуры при работе в комплекте с соответствующим ему ТС (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Автоматический уравновешенный мост

Мост состоит из собственно уравновешенного моста с реохордом R_p, усилителя У и реверсивного электродвигателя М. Электродвигатель кинематически соединён с ползунком реохорда R _p и стрелкой. Автоматический мост представляет собой астатическую систему слежения. Выходное напряжение моста усиливается и подается на электродвигатель М. Вал двигателя передвигает одновременно ползунок реохорда R_p и стрелку, которая преобразует это передвижение в показания прибора.

В промышленных мостах используют трёхпроводную систему соединения прибора с измеряемым резистором R_Т. Такая система позволяет уменьшить влияние сопротивления соединительных проводов R _Л1, R _Л2, R _Л3 на показания прибора.

Структурная схема цифрового моста (ЦМ) показана на рис. 1.4.

Неравновесное напряжение с мостовой измерительной цепи МИЦ подается на устройство сравнения УС, которое в процессе уравновешивания МИЦ на каждом такте дает на управляющее устройство УУ информацию о знаке этого напряжения. Код, полученный УУ после уравновешивания, отображает значение измеряемой величины на цифровом отсчётном устройстве ЦОУ и может использоваться для введения итога в ЭВМ.

Рис. 1.4. Структурная схема цифрового моста

Схема МИЦ показана на рис. 1.5. Измеряемой величиной является температура Т, ее воспринимает R _Т, который соединен с МИЦ трёхпроводной линией связи R _Л1, R _Л2, R _Л3. Каждому значению R _Т соответствует определенная комбинация замкнутых ключей преобразователя кода в проводимость ПКП, при которой мост уравновешивается.

Рис. 1.5. Мостовая измерительная цепь цифрового моста

Весь процесс происходит за несколько тактов, которые задает генератор импульсов Г (рис. 1.4). В каждом такте на выходе УУ определяется код, который поступает на ПКП. При достижении равновесия МИЦ код отображается на ЦАП.