Измерительный мост частоты является примером, работающим на переменном токе, предназначен для измерения частоты. Мост измерительный — Измерительный мост устройство для измерения электрического сопротивления, предложенное в 1833 Самуэлем Хантером Кристи, и в 1843 году усовершенствованное Чарльзом Витстоном. Однако мост может быть сбалансирован и в том случае, если используется конденсатор постоянной ёмкости и более чем один резистор сделан переменным.

На практике для измерения сопротивления с помощью мостовых схем применяют двухпроводное и четырёхпроводное подключение. Изменение расстояния между точками B и C может быть измерено с точностью до долей микрометра (чувствительность прибора).

Никакую книгу по электрическим измерениям нельзя было бы назвать полной без раздела о мостовых схемах. Состояние баланса моста полностью зависит от отношений Ra/Rb и R1/R2, и оно не зависит от напряжения питания. Для этого необходимо, что бы измерительная система имела набор переменных резисторов с точно известными значениями, которые могут служить эталонными стандартами.

Мосты Уитстона считаются превосходным средством измерения сопротивления среди схем различных омметров. Это метод измерения сопротивления предпочитают использовать в калибровочных лабораториях из-за его высокой точности. Существует много вариаций основной схемы моста Уитстона. Рис. 9. Двойной мост КельвинаRa и Rx являются низкоомными сопротивлениями. Полное уравнение баланса двойного моста Кельвина выглядит следующим образом (Rпров.

Мостовые схемы используют чувствительный индикатор нуля для сравнения двух напряжений на их равенство. Двойной мост Кельвина является вариантом моста Уитстона для измерения очень малых сопротивлений.

Как мы видели из схем постоянного тока, схемы, известные как мостовые могут быть очень полезны при изменении сопротивлений. Это так же верно и для схем переменного тока, и те же самые принципы могут быть применены для точных измерений неизвестных импедансов. Сбалансированный мост показывает «ноль», или минимальное значение, на индикаторе. Одним из преимуществ использования мостовой схемы для измерения сопротивлений является то, что напряжение источника питания не влияет на измерения.

Импедансные мосты работают так же, только уравнение баланса определяется комплексными числами, и амплитуда, и фаза сигналов на диагонали моста должны быть равные, что бы детектор показал «нуль». Обычно наушники имеют низкое сопротивление (8 Ω), требующее существенного тока для работы, и такой понижающий трансформатор помогает «согласовать» слаботочный сигнал с сопротивлением наушников. Обобщённый мост переменного тока: Z = общий комплексный импеданс.

Мостовые схемы постоянного тока

В зависимости от того, как устроен мост, значение неизвестного компонента может быть получено с калиброванного элемента как напрямую, так и рассчитано по формуле. Простые «симметричные» мосты, такие как эти названы так потому что они выглядят симметрично (зеркальная симметрия) слева направо.

Мост Вина измеряет ёмкость Cx и сопротивление Rx «реального» конденсатора. Из-за того, что необходимо регулировать два компонента (резистор и конденсатор), этот мост требует чуть больше времени для балансировки, чем ранее рассмотренные. Комбинированный эффект от Rs и Cs выражается в том, что необходимо регулировать амплитуду и фазу до тех пор, пока мост не сбалансируется.

Интересная вариация этой темы находится в следующей мостовой схеме, используемой для точного измерения индуктивностей. Мост Максвелла — Вина измеряет индуктивность по ёмкостному стандарту. Калиброванные катушки гораздо труднее производить, чем конденсаторы такой же точности, и таким образом применение «симметричного» индуктивного моста не всегда оправдано.

Магнитные поля бывает трудно экранировать, и даже небольшая связь между катушками в мосте может вызвать при некоторых условиях существенные ошибки. Без второй индуктивности в мосте Максвелла эта проблема устраняется. Для облегчения регулировок, стандартный конденсатор (Cs) и резистор, соединённый с ним в параллель (Rs) сделаны переменными, и они оба должны быть отрегулированы для получения баланса. Выпускаемые импедансные мосты общего назначения могут иметь более одной конфигурации для максимальной гибкости в использовании.

Один или более компонентов сделаны регулируемыми, и измеритель установлен в схему для индикации максимального напряжения, проходящего через эти два компонента. Один из способов существенного понижения этого эффекта — держать детектор нуля под потенциалом земли, что бы между ним и землёй не образовывалось токов через ёмкости утечки. Для этого используется двухпозиционный переключатель (Рисунок внизу), соединённый так что один вывод детектора нуля может быть подключён как к мосту, так и к земле Вагнера.

Симметричный мост измеряет неизвестную индуктивность путём сравнения её со стандартной. Измерительные мосты переменного тока служат для измерений ёмкости, индуктивности и т. д. Обычно их делают 4-плечими, реже 6-плечими. Потенциальной проблемой в чувствительных мостах переменного тока является паразитная ёмкость между выводами детектора нуля и землёй.

Читайте также: