DC కొలత వంతెనలు ఎలా ఏర్పాటు చేయబడ్డాయి మరియు నిర్వహించబడతాయి?

డైరెక్ట్ కరెంట్ యొక్క ఒకే కొలిచే వంతెనల పరికరం

ఒకే డైరెక్ట్ కరెంట్ మూడు నమూనా రెసిస్టర్‌లను కలిగి ఉంటుంది (సాధారణంగా సర్దుబాటు చేయగల) R1, R2, R3 (Fig. 1, a), ఇవి బ్రిడ్జ్ సర్క్యూట్‌లో కొలిచిన రెసిస్టెన్స్ Rxతో సిరీస్‌లో అనుసంధానించబడి ఉంటాయి.

EMF మూలం GB నుండి ఈ సర్క్యూట్ యొక్క వికర్ణాలలో ఒకదానికి శక్తి వర్తించబడుతుంది మరియు అత్యంత సున్నితమైన గాల్వనోమీటర్ RA స్విచ్ SA1 మరియు పరిమితి ప్రతిఘటన Ro ద్వారా ఇతర వికర్ణానికి అనుసంధానించబడుతుంది.

అన్నం. 1. సింగిల్ డైరెక్ట్ కరెంట్ కొలిచే వంతెనల పథకాలు: a - సాధారణ; b - చేయి నిష్పత్తిలో మృదువైన మార్పు మరియు పోలిక చేయిలో పదునైన మార్పుతో.

పథకం క్రింది విధంగా పనిచేస్తుంది. Rx, Rl, R2, R3, కరెంట్‌లు I1 మరియు I2 ద్వారా విద్యుత్ సరఫరా చేయబడినప్పుడు... ఈ ప్రవాహాలు రెసిస్టర్‌లు Uab, Ubc, Uad మరియు Udcలలో వోల్టేజ్ తగ్గుదలకు కారణమవుతాయి.

ఈ వోల్టేజ్ చుక్కలు భిన్నంగా ఉంటే, పాయింట్లు φa, φb మరియు φc వద్ద పొటెన్షియల్‌లు ఒకేలా ఉండవు.కాబట్టి, మీరు స్విచ్ SA1తో గాల్వనోమీటర్‌ను ఆన్ చేస్తే, అప్పుడు Azr = (φb — φd) / Poకి సమానమైన కరెంట్.

గేజ్ యొక్క పని వంతెనను సమతుల్యం చేయడం, అంటే, పాయింట్లు φb మరియు φd సమానంగా ఉండేలా చేయడం, ఇతర మాటలలో, గాల్వనోమీటర్ కరెంట్‌ను సున్నాకి తగ్గించడం.

ఇది చేయుటకు, గాల్వనోమీటర్ కరెంట్ సున్నా అయ్యే వరకు రెసిస్టర్లు R1, R2 మరియు R3 యొక్క ప్రతిఘటనలను మార్చడం ప్రారంభిస్తారు.

Azr = 0 వద్ద, φb = φd అని వాదించవచ్చు... వోల్టేజ్ Uab — Uad మరియు BC అని టైప్ చేసినప్పుడు మాత్రమే ఇది సాధ్యమవుతుంది. = Udc.

ఈ వ్యక్తీకరణలలోకి ప్రత్యామ్నాయంగా వోల్టేజ్ డ్రాప్ విలువలు Uad =I2R3, Ubc = I1R1, Udc = I2R2 మరియు Uab = I1Rx, మేము రెండు సమానత్వాన్ని పొందుతాము: I1Rx = I2R3, I1R1 = I2R2

మొదటి సమానత్వాన్ని రెండవ దానితో భాగిస్తే, మనకు RHC / R1 = R3 / R2 లేదా RNS R2 = R1 R3 లభిస్తుంది.

చివరి సమానత్వం ఒకే-వంతెన DC యొక్క బ్యాలెన్సింగ్ పరిస్థితి.

వ్యతిరేక ఆయుధాల ప్రతిఘటనల ఉత్పత్తులు సమానంగా ఉన్నప్పుడు వంతెన సమతుల్యంగా ఉంటుందని ఇది అనుసరిస్తుంది. అందువల్ల, కొలిచిన ప్రతిఘటన Rx = R1R3 / R2 సూత్రం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది

నిజమైన యూనిటరీ బ్రిడ్జ్‌లలో, రెసిస్టర్ R1 యొక్క రెసిస్టెన్స్ (కాంపేరేటర్ ఆర్మ్ అని పిలుస్తారు) లేదా రెసిస్టెన్స్ R3/R2 నిష్పత్తి.

కొలిచే వంతెనలు ఉన్నాయి, దీనిలో రిఫరెన్స్ ఆర్మ్ యొక్క నిరోధకత మాత్రమే మారుతుంది మరియు R3 / R2 నిష్పత్తి స్థిరంగా ఉంటుంది. దీనికి విరుద్ధంగా, R3 / R2 నిష్పత్తి మాత్రమే మారుతుంది, అయితే పోలిక చేయి యొక్క ప్రతిఘటన స్థిరంగా ఉంటుంది.

అత్యంత విస్తృతంగా కొలిచే వంతెనలు, దీనిలో ప్రతిఘటన R1 సజావుగా మరియు జంప్‌లతో మారుతుంది, సాధారణంగా 10 యొక్క గుణిజాలు, నిష్పత్తి R3 / R2 మార్పులు (Fig. 1, b), ఉదాహరణకు, సాధారణ కొలిచే వంతెనలలో P333.

అన్నం. 2.డైరెక్ట్ కరెంట్ కొలిచే వంతెన P333

ప్రతి కొలిచే వంతెన Rmin నుండి Rmax వరకు ప్రతిఘటన కొలత పరిధిని కలిగి ఉంటుంది. వంతెన యొక్క ముఖ్యమైన పరామితి దాని సున్నితత్వం. Sm = SGСcx, ఇక్కడ Sg =da /dIg అనేది గాల్వనోమీటర్ యొక్క సున్నితత్వం, Scx =dIG/dR — సర్క్యూట్ యొక్క సున్నితత్వం.

Smలో Sg మరియు Scxని ప్రత్యామ్నాయం చేస్తే, మనకు Sm = da/dR వస్తుంది.

కొన్నిసార్లు కొలిచే వంతెన యొక్క సాపేక్ష సున్నితత్వం యొక్క భావన ఉపయోగించబడుతుంది:

Cm= da/ (dR / R).

ఇక్కడ dR / R - కొలిచిన చేయిలో ప్రతిఘటనలో సాపేక్ష మార్పు, da - గాల్వనోమీటర్ సూది యొక్క విక్షేపం కోణం.

డిజైన్‌పై ఆధారపడి, స్టాక్ మరియు లీనియర్ (రికార్డ్) కొలిచే వంతెనల మధ్య వ్యత్యాసం ఉంటుంది.

షాప్ ఆధారిత కొలిచే వంతెనలో, చేతి నిరోధకతలను ప్లగ్ లేదా లివర్ రూపంలో తయారు చేస్తారు, ఎలక్ట్రికల్ రెసిస్టెన్స్ (నిరోధకాలు) యొక్క బహుళ-విలువైన కొలతలు, రికార్డ్ వంతెనలలో, పోలిక చేయి దుకాణ నిరోధకత రూపంలో తయారు చేయబడుతుంది, మరియు విక్షేపం చేతులు రెసిస్టర్ రూపంలో ఉంటాయి, రెండు సర్దుబాటు భాగాలుగా స్లయిడర్ ద్వారా వేరు చేయబడతాయి.

అనుమతించదగిన లోపం, డైరెక్ట్ కరెంట్ యొక్క సింగిల్ కొలిచే వంతెనలు ఖచ్చితత్వ తరగతిని కలిగి ఉంటాయి: 0.02; 0.05; 0.1; 0.2; 1.0; 5.0 ఖచ్చితత్వ తరగతి యొక్క సంఖ్యా విలువ సాపేక్ష లోపం యొక్క అతిపెద్ద అనుమతించదగిన విలువకు అనుగుణంగా ఉంటుంది.

ఒకే DC వంతెన యొక్క లోపం కొలిచిన ప్రతిఘటనతో కనెక్ట్ చేసే వైర్లు మరియు పరిచయాల యొక్క ప్రతిఘటనల యొక్క commensurability డిగ్రీపై ఆధారపడి ఉంటుంది. కొలిచిన ప్రతిఘటన చిన్నది, లోపం ఎక్కువ. అందువల్ల, తక్కువ నిరోధకతను కొలవడానికి డబుల్ DC వంతెనలు ఉపయోగించబడతాయి.

DC డ్యూయల్ బ్రిడ్జ్ పరికరం

డబుల్ (ఆరు-చేతులు) కొలిచే వంతెన యొక్క చేతులు కొలిచిన ప్రతిఘటన Rx (అవి కాంటాక్ట్ రెసిస్టెన్స్ ప్రభావాన్ని తగ్గించడానికి నాలుగు బిగింపులతో తయారు చేయబడ్డాయి మరియు నాలుగు బిగింపులతో ప్రత్యేక పరికరం ద్వారా నెట్‌వర్క్‌కు కనెక్ట్ చేయబడతాయి), ఒక ఉదాహరణ రెసిస్టర్ Ro మరియు రెండు జతల సహాయక నిరోధకాలు Rl, R2, R3, R4.

అన్నం. 3 ద్వంద్వ కొలిచే DC వంతెన యొక్క స్కీమాటిక్

వంతెన యొక్క సంతులనం సూత్రం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది:

Rx = Ro NS (R1 / R2) — (r R3 / (r + R3 + R4)) NS (R1 / R2 — R4 / R3)

R1 / R2 మరియు R4 / R3 అనే రెండు ఆర్మ్ రేషియోలు ఒకదానికొకటి సమానంగా ఉంటే, తీసివేయబడినది సున్నా అని ఇది చూపిస్తుంది.

R2 మరియు R4 రెసిస్టెన్స్ పారామితుల వ్యాప్తి కారణంగా స్లయిడర్ Dని కదిలించే R1 మరియు R4 నిరోధకాలు ఒకే విధంగా సెట్ చేయబడినప్పటికీ, దీనిని సాధించడం చాలా కష్టం.

కొలత లోపాన్ని తగ్గించడానికి, రిఫరెన్స్ రెసిస్టర్ Ro మరియు కొలిచిన రెసిస్టెన్స్ Rxని కనెక్ట్ చేసే జంపర్ యొక్క ప్రతిఘటన వీలైనంత చిన్నదిగా తీసుకోవాలి. ప్రత్యేక కాలిబ్రేటెడ్ రెసిస్టర్ సాధారణంగా పరికరానికి జోడించబడుతుంది. r… అప్పుడు తీసివేసిన వ్యక్తీకరణ ఆచరణాత్మకంగా సున్నా అవుతుంది.

కొలిచిన ప్రతిఘటన యొక్క విలువ సూత్రం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది: Rx = Ro R1/R2

డ్యూయల్ DC మీటరింగ్ బ్రిడ్జిలు వేరియబుల్ ఆర్మ్ రేషియోస్‌తో మాత్రమే పనిచేసేలా రూపొందించబడ్డాయి. డబుల్ వంతెన యొక్క సున్నితత్వం జీరో పాయింటర్ యొక్క సున్నితత్వం, వంతెన సర్క్యూట్ యొక్క పారామితులు మరియు ఆపరేటింగ్ కరెంట్ యొక్క విలువపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఆపరేటింగ్ కరెంట్ పెరిగినప్పుడు, సున్నితత్వం పెరుగుతుంది.

సింగిల్ మరియు డబుల్ బ్రిడ్జ్ స్కీమ్‌లలో పని చేయడానికి రూపొందించబడిన మిళిత DC కొలత వంతెనలు అత్యంత సాధారణమైనవి.