डीसी मापन पुलों को कैसे व्यवस्थित और संचालित किया जाता है?

प्रत्यक्ष धारा के एकल मापने वाले पुलों का उपकरण

एक एकल प्रत्यक्ष धारा में तीन नमूना प्रतिरोध (आमतौर पर समायोज्य) R1, R2, R3 (चित्र 1, a) होते हैं, जो ब्रिज सर्किट में मापा प्रतिरोध Rx के साथ श्रृंखला में जुड़े होते हैं।

ईएमएफ स्रोत जीबी से इस सर्किट के विकर्णों में से एक पर बिजली लागू होती है, और एक अत्यधिक संवेदनशील गैल्वेनोमीटर आरए स्विच एसए1 और सीमित प्रतिरोध आरओ के माध्यम से दूसरे विकर्ण से जुड़ा होता है।

चावल। 1. सिंगल डायरेक्ट करंट मापने वाले पुलों की योजनाएं: ए - सामान्य; b - भुजा अनुपात में सहज परिवर्तन और तुलना भुजा में तीव्र परिवर्तन के साथ।

योजना निम्नानुसार काम करती है। जब प्रतिरोधों Rx, Rl, R2, R3, धाराओं I1 और I2 के माध्यम से बिजली की आपूर्ति की जाती है ... ये धाराएँ प्रतिरोधों Uab, Ubc, Uad और Udc में वोल्टेज की गिरावट का कारण बनेंगी।

यदि ये वोल्टेज बूँदें भिन्न हैं, तो बिंदुओं φa, φb और φc पर विभव समान नहीं होंगे।इसलिए, यदि आप SA1 स्विच के साथ गैल्वेनोमीटर चालू करते हैं, तो Azr = (φb - φd) / Po के बराबर वर्तमान।

गेज का कार्य पुल को संतुलित करना है, अर्थात, बिंदुओं φb और φd की क्षमता को बराबर करना, दूसरे शब्दों में, गैल्वेनोमीटर की धारा को शून्य तक कम करना।

ऐसा करने के लिए, वे प्रतिरोधों R1, R2 और R3 के प्रतिरोधों को तब तक बदलना शुरू करते हैं जब तक कि गैल्वेनोमीटर का करंट शून्य नहीं हो जाता।

Azr = 0 पर, यह तर्क दिया जा सकता है कि φb = φd... यह तभी संभव है जब वोल्टेज यूएबी - यूएडी और बीसी टाइप करता है। = यूडीसी।

इन भावों में वोल्टेज ड्रॉप मूल्यों को प्रतिस्थापित करना Uad =I2R3, Ubc = I1R1, Udc = I2R2 और Uab = I1Rx, हमें दो समानताएँ मिलती हैं: I1Rx = I2R3, I1R1 = I2R2

पहली समता को दूसरी समता से भाग देने पर हमें RHC / R1 = R3 / R2 या RNS R2 = R1 R3 मिलता है

अंतिम समानता एकल-पुल DC की संतुलन स्थिति है।

यह इस प्रकार है कि पुल संतुलित होता है जब विपरीत भुजाओं के प्रतिरोधों के उत्पाद बराबर होते हैं। इसलिए, मापा प्रतिरोध सूत्र Rx = R1R3 / R2 द्वारा निर्धारित किया जाता है

वास्तविक एकात्मक पुलों में, या तो प्रतिरोधक R1 का प्रतिरोध (जिसे तुलनित्र भुजा कहा जाता है) या प्रतिरोधों R3/R2 का अनुपात।

ऐसे मापने वाले पुल हैं जिनमें केवल संदर्भ भुजा का प्रतिरोध बदलता है, और अनुपात R3 / R2 स्थिर रहता है। इसके विपरीत, केवल अनुपात R3 / R2 बदलता है, जबकि तुलना भुजा का प्रतिरोध स्थिर रहता है।

सबसे व्यापक मापने वाले पुल हैं, जिसमें प्रतिरोध आर 1 सुचारू रूप से बदलता है और कूदता है, आमतौर पर 10 के गुणक, अनुपात आर 3 / आर 2 परिवर्तन (छवि 1, बी), उदाहरण के लिए, सामान्य मापने वाले पुल पी 333 में।

चावल। 2.प्रत्यक्ष वर्तमान मापने वाला पुल P333

प्रत्येक मापने वाले पुल को Rmin से Rmax तक एक प्रतिरोध माप सीमा की विशेषता है। पुल का एक महत्वपूर्ण पैरामीटर इसकी संवेदनशीलता है। Sm = SGСcx, जहां Sg =da /dIg गैल्वेनोमीटर की संवेदनशीलता है, Scx =dIG/dR - सर्किट की संवेदनशीलता।

Sg और Scx को Sm में प्रतिस्थापित करने पर, हमें Sm = da/dR प्राप्त होता है।

कभी-कभी मापने वाले पुल की सापेक्ष संवेदनशीलता की अवधारणा का उपयोग किया जाता है:

सेमी= दा/ (डीआर / आर)।

जहाँ dR / R - मापा भुजा में प्रतिरोध में सापेक्ष परिवर्तन, दा - गैल्वेनोमीटर सुई का विक्षेपण कोण।

डिजाइन के आधार पर, स्टॉक और रैखिक (रिकॉर्ड) मापने वाले पुलों के बीच अंतर किया जाता है।

शॉप-बेस्ड मेजरिंग ब्रिज में, आर्म रेजिस्टेंस को प्लग या लीवर के रूप में बनाया जाता है, विद्युत प्रतिरोध (प्रतिरोध) के बहु-मूल्यवान माप, रिकॉर्ड ब्रिज में, तुलना आर्म को शॉप रेजिस्टेंस के रूप में बनाया जाता है, और विक्षेपण भुजाएँ एक अवरोधक के रूप में होती हैं, जिन्हें एक स्लाइडर द्वारा दो समायोज्य भागों में अलग किया जाता है।

अनुमेय त्रुटि, प्रत्यक्ष धारा के एकल मापने वाले पुलों में सटीकता वर्ग है: 0.02; 0.05; 0.1; 0.2; 1.0; 5.0। सटीकता वर्ग का संख्यात्मक मान सापेक्ष त्रुटि के सबसे बड़े अनुमेय मान से मेल खाता है।

एक एकल डीसी पुल की त्रुटि कनेक्टिंग तारों के प्रतिरोधों और मापा प्रतिरोध के साथ संपर्कों की आनुपातिकता की डिग्री पर निर्भर करती है। मापा प्रतिरोध जितना छोटा होगा, त्रुटि उतनी ही अधिक होगी। इसलिए, कम प्रतिरोध को मापने के लिए डबल डीसी ब्रिज का उपयोग किया जाता है।

डीसी दोहरी पुल डिवाइस

डबल (छह-आर्म) मापने वाले पुल की भुजाएँ मापा प्रतिरोध Rx हैं (वे संपर्क प्रतिरोधों के प्रभाव को कम करने के लिए चार क्लैम्प के साथ बने हैं और चार क्लैम्प के साथ एक विशेष उपकरण द्वारा नेटवर्क से जुड़े हैं), एक उदाहरण रोकनेवाला Ro और सहायक प्रतिरोधों के दो जोड़े Rl, R2, R3, R4।

चावल। 3 दोहरी मापने वाले डीसी पुल की योजनाबद्ध

पुल का संतुलन सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है:

आरएक्स = आरओ एनएस (आर 1 / आर 2) - (आर आर 3 / (आर + आर 3 + आर 4)) एनएस (आर 1 / आर 2 - आर 4 / आर 3)

इससे पता चलता है कि यदि दो भुजा अनुपात R1 / R2 और R4 / R3 एक दूसरे के बराबर हैं, तो घटाया गया शून्य है।

इस तथ्य के बावजूद कि स्लाइडर डी को स्थानांतरित करने वाले प्रतिरोध आर 1 और आर 4 समान सेट हैं, प्रतिरोध आर 2 और आर 4 के पैरामीटर के फैलाव के कारण, यह हासिल करना बहुत मुश्किल है।

माप त्रुटि को कम करने के लिए, संदर्भ रोकनेवाला आरओ और मापा प्रतिरोध आरएक्स को जोड़ने वाले जम्पर के प्रतिरोध को जितना संभव हो उतना छोटा लिया जाना चाहिए। एक विशेष कैलिब्रेटेड रोकनेवाला आमतौर पर डिवाइस से जुड़ा होता है। r… फिर घटाई गई अभिव्यक्ति व्यावहारिक रूप से शून्य हो जाती है।

मापा प्रतिरोध का मान सूत्र द्वारा निर्धारित किया जा सकता है: Rx = Ro R1/R2

डुअल डीसी मीटरिंग ब्रिज को केवल वेरिएबल आर्म रेशियो के साथ संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। डबल ब्रिज की संवेदनशीलता शून्य सूचक की संवेदनशीलता, ब्रिज सर्किट के मापदंडों और ऑपरेटिंग करंट के मूल्य पर निर्भर करती है। जैसे-जैसे ऑपरेटिंग करंट बढ़ता है, संवेदनशीलता बढ़ती जाती है।

सबसे आम संयुक्त डीसी माप पुल हैं जिन्हें सिंगल और डबल ब्रिज योजनाओं पर काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।