पुल माप

ब्रिज सर्किट - विद्युत सर्किट (प्रतिरोध, रेक्टीफायर डायोड इत्यादि) के तत्वों को जोड़ने के लिए एक योजना, सर्किट के दो बिंदुओं के बीच एक पुल शाखा की उपस्थिति से विशेषता होती है जो विद्युत ऊर्जा के स्रोत से सीधे जुड़े नहीं होते हैं। ब्रिज सर्किट व्हीटस्टोन ब्रिज सर्किट (चित्र 1) पर आधारित है।

पुल सर्किट के संचालन का सिद्धांत इस तथ्य पर आधारित है कि जब पुल की भुजाओं में प्रतिबाधा का अनुपात За / Зб = ЗНС/Зд के बराबर होता है, तो पुल के विकर्ण (संकेतक उपकरण में) में कोई करंट नहीं होता है ). शून्य संकेतक की संवेदनशीलता को बढ़ाकर, ब्रिज सर्किट में प्रतिबाधा अनुपातों की बहुत सटीक समानता प्राप्त करना संभव है। पुल माप इस सिद्धांत पर आधारित हैं।

चावल। 1. ब्रिज डायग्राम (व्हीटस्टोन ब्रिज डायग्राम)

ब्रिज सर्किट के लिए बिजली की आपूर्ति या तो डीसी या एसी स्रोत हो सकती है। ब्रिज बैलेंसिंग आपूर्ति वोल्टेज में उतार-चढ़ाव से पूरी तरह स्वतंत्र है।

पुल माप - प्रत्यक्ष वर्तमान (डीसी प्रतिरोध, वर्तमान) और प्रत्यावर्ती धारा (सक्रिय प्रतिरोध, धारिता, अधिष्ठापन, पारस्परिक अधिष्ठापन, आवृत्ति, हानि के कोण, गुणवत्ता कारक, आदि) के विद्युत परिपथों के मापदंडों को मापने के तरीके। पुल जंजीरों। सेंसर का उपयोग करके गैर-इलेक्ट्रिक मात्रा के विद्युत माप के लिए ब्रिज माप का भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है - मापा मात्रा के मध्यवर्ती कन्वर्टर्स विद्युत सर्किट के कार्यात्मक रूप से संबंधित पैरामीटर में।

तुलना उपकरणों की श्रेणी से संबंधित पुलों (पुल प्रतिष्ठानों) को मापने का उपयोग करके पुल माप किया जाता है। सामान्य तौर पर, वे एक निश्चित विद्युत परिपथ के उपयोग पर आधारित होते हैं जिसमें कई ज्ञात और एक अज्ञात (मापा गया) प्रतिरोध होता है, जो एक स्रोत द्वारा संचालित होता है और एक संकेतक उपकरण से सुसज्जित होता है।

ज्ञात प्रतिरोधों को बदलकर, इस सर्किट को एक निश्चित तक समायोजित किया जाता है, सूचक द्वारा इंगित किया जाता है, सर्किट के अलग-अलग वर्गों में वोल्टेज का वितरण होता है। यह स्पष्ट है कि वोल्टेज का दिया गया अनुपात सर्किट प्रतिरोधों के एक निश्चित अनुपात से भी मेल खाता है, जिसके द्वारा अन्य प्रतिरोध ज्ञात होने पर अज्ञात प्रतिरोध की गणना करना संभव है।

ऐतिहासिक रूप से, पुल माप का पहला, सबसे सरल और सबसे आम संस्करण चार भुजाओं वाले एक संतुलित पुल के माध्यम से महसूस किया गया था, जो 4 प्रतिरोधों ("आर्म" पुलों) का एक रिंग सर्किट है, जिसमें बिजली की आपूर्ति और सूचक जुड़े हुए हैं। "पुलों" (चित्र 2) के रूप में तिरछे विपरीत शीर्षों पर।

चावल। 2.

यदि स्थिति R1R3 = R2R4 मिलती है (क्रमशः, Z1Z3 = Z2Z4 प्रत्यावर्ती धारा में), ब्रिज सर्किट के आउटपुट पर वोल्टेज (आपूर्ति वोल्टेज की परवाह किए बिना) शून्य (Ucd = 0) है, अर्थात, ब्रिज है " संतुलित «, जो एक शून्य सूचक द्वारा दर्शाया गया है।

स्थिति R1R3 = R2R4 के अनुरूप डीसी पुल की स्थिर स्थिति केवल एक चर पैरामीटर को समायोजित करके प्राप्त की जा सकती है और केवल एक अज्ञात प्रतिरोध को निर्धारित करने की अनुमति भी देती है।

जटिल प्रत्यावर्ती धारा संतुलन स्थिति Z1Z3 = Z2Z4 को प्राप्त करने के लिए, जो तब विघटित हो जाती है जब प्रतिरोधों के जटिल मान Z = R + jx को दो स्वतंत्र स्थितियों में प्रतिस्थापित किया जाता है, कम से कम दो चर मापदंडों को समायोजित किया जाना चाहिए। इस मामले में, जटिल प्रतिरोध के दो घटकों (उदाहरण के लिए, एल और आर या एल और क्यू, सी और टीजीφ, आदि) को एक साथ निर्धारित करना संभव है।

विभिन्न प्रकार के फोर-आर्म एसी ब्रिज गुंजयमान ब्रिज हैं... फोर-आर्म्स के अलावा, अधिक जटिल ब्रिज स्कीमों का उपयोग किया जाता है - डायरेक्ट करंट पर डबल ब्रिज (चित्र 3) और मल्टीपल आर्म्स (छह या सात आर्म्स) - बारी-बारी से वर्तमान (उदाहरण के लिए, चित्र 4)। बेशक, इन सर्किटों के लिए संतुलन की स्थिति ऊपर दिए गए से अलग है।

चावल। 3.

चावल। 4.

पुलों का उपयोग संतुलित और असंतुलित दोनों मोड में किया जा सकता है। बाद के मामले में, माप परिणाम पुल सर्किट के आउटपुट पर वर्तमान या वोल्टेज से सीधे प्रतिरोधों को समायोजित किए बिना निर्धारित किया जाता है, जो मापा प्रतिरोध और आपूर्ति वोल्टेज के कार्य हैं (बाद वाला स्थिर होना चाहिए)। आउटपुट डिवाइस को सीधे मापा मूल्य में कैलिब्रेट किया जाता है।

एसी ब्रिज मापन को दो और मोड में इस्तेमाल किया जा सकता है: अर्ध-संतुलित और आधा-संतुलित। उत्तरार्द्ध को इस तथ्य की विशेषता है कि पारंपरिक चार-हाथ सर्किट (छवि 2) को न्यूनतम आउटपुट वोल्टेज प्राप्त होने तक केवल एक चर पैरामीटर का उपयोग करके समायोजित किया जाता है (पूर्ण संतुलन, यानी Ucd = 0, जिसके लिए दो मापदंडों की सेटिंग की आवश्यकता होती है, इस मामले में यह पहुंच योग्य नहीं है)।

न्यूनतम वोल्टेज Ucd तक पहुँचने का क्षण सीधे सर्किट के आउटपुट पर एक साधारण सूचक से निर्धारित किया जा सकता है, या अधिक सटीक रूप से - परोक्ष रूप से - उदाहरण के लिए, पुल सर्किट के वोल्टेज वैक्टर के चरण संबंध इस समय हो रहा है आधे संतुलन का।

दूसरे मामले में, प्रायोगिक और संकेतक उपकरण अर्ध-संतुलित मोड में उपयोग किए जाने वाले उपकरणों के समान हैं। मापा प्रतिरोध के घटकों को निर्धारित किया जाता है: एक - अर्ध-संतुलन के क्षण में चर पैरामीटर के मूल्य से, दूसरा - ब्रिज आउटपुट वोल्टेज से। आपूर्ति वोल्टेज स्थिर होना चाहिए।

मापने वाले पुलों का संतुलन सीधे एक व्यक्ति (मैन्युअल मार्गदर्शन वाले पुलों) और स्वचालित डिवाइस (स्वचालित मापने वाले पुलों) की सहायता से किया जा सकता है।

पुल माप का उपयोग प्रतिरोध मानों को मापने और किसी दिए गए नाममात्र मूल्य से इन मूल्यों के विचलन को निर्धारित करने के लिए किया जाता है। वे सबसे आम और उन्नत माप विधियों में से हैं। श्रृंखला-निर्मित पुलों में डीसी करंट के लिए 0.02 से 5 तक और एसी के लिए 0.1 से 5 तक सटीकता वर्ग हैं।