Мосты постоянного тока

Мосты постоянного тока используются для измерения активных сопротивлений. Различают одинарные (четырёхплечие) и двойные (шестиплечие) мосты.

Одинарные мосты. Ветви АС, СВ, ВД и ДА называются плечами моста. Диагональ АВ, к которой подключён источник постоянного тока, называется диагональю питания, а диагональ СД – измерительной диагональю. В измерительной диагонали включён прибор Р, который называется указателем равновесия. В настоящее время для этих целей чаще применяют электронные нуль-индикаторы, имеющие более высокую чувствительность.

Режим работы такой схемы, когда в измерительной диагонали ток равен нулю, называется равновесием моста. Условие равновесия можно получить из системы уравнений, составленных на основании II-го закона Кирхгофа. , тогда R₁R₃=R₂R₄, т.е. условием равновесия одинарного моста является равенство произведений сопротивлений противоположных плеч.

Одинарные мосты позволяют измерять с высокой точностью средние сопротивления в пределах от 10 Ом до 10⁶ Ом. При меньших значениях сопротивления точность уменьшается за счёт влияния сопротивлений контактов и соединительных проводов.

Двойные мосты. Для измерения с большой точностью малых сопротивлений (<10 Ом) применяют так называемые двойные мосты. Двойной шестиплечий мост работает по принципу сравнения измеряемого сопротивления R_x, с мерой сопротивления R₀. Для уменьшения влияния переходных сопротивлений контактов измеряемое сопротивление включается в цепь через специальное четырёхзажимное приспособление.

Плесами двойного моста служат: измеряемое сопротивление R_x, образцовое сопротивление R₀ и две пары сопротивлений R_1, R₃ и R_2, R₄, которые имеют значения не меньше 10 Ом каждое.

Условие равновесия двойного моста, решённое относительно измеряемого сопротивления R_x, имеет вид:

R_x= R₀ Для приведения этого уравнения к удобному виду необходимо второе слагаемое сделать равным нулю, т.е. получить условие . При R=0, условие принимает простой вид:

R_x= R₀ .

При работе с двойными мостами следует иметь в виду, что при протекании рабочего тока в цепи R_x и R₀ возможно появление термо-ЭДС в местах контакта разных металлов при их нагревании. Для исключения влияния этих эффектов на результат измерения, каждое измерение на двойном мосте должно производиться обязательно дважды, при различных направлениях тока. Это приводит к тому, что возникающие термо-ЭДС сначала увеличивают, а затем уменьшают результат измерения, а среднее арифметическое двух замеров позволяет полностью устранить их влияние.