Mikä ovat Wheatstone-siltaa vastuksen mittaamiseen käytettäessä olevat etu- ja haittapuolit?

Etujen ja haittojen mittaaminen annetun kieruksen vastusta Wheatstonen siltaa käyttäen

1. Edut

(I) Korkea tarkkuus ja täsmällisyys

Wheatstonen silta perustuu verrannollisen mittauksen periaatteeseen, jossa mitataan vertaamalla tunnettuja ja tuntemattomia vastuksia (tässä tapauksessa tuntematon vastus on annetun kieruksen vastus). Tämä mittausmenetelmä on erittäin herkkä vastarvojen muutoksille ja pystyy saavuttamaan korkean mittauksen tarkkuuden. Esimerkiksi vakaiden kokeellisten olosuhteiden vallitessa se voi mitata vastusarvoja useiden desimaalien tarkkuudella, mikä on tarkkuudentaso, joka monet muut mittausmenetelmät kohtavat vaikeuksia saavuttaa.

(II) Laaja mittausalue

Kyky mitata vastuksia laajassa arvovälissä. Valitsemalla sopivat tunnetut vastukset ja tuntematon vastus (kieruksen vastus) tarvittaessa, voidaan suorittaa mittauksia alhaisista korkeisiin vastusarvoihin. Riippumatta siitä, onko kyseessä kierukset, joilla on alhaisia tai korkeita vastusarvoja, on keinoja tehdä mittauksia Wheatstonen sillan avulla, mikä tekee siitä ideaalisen työkalun monien vastusarvojen käsittelyyn.

(3) Vakaus ja luotettavuus

Sen suunnittelu on huolellisesti optimoitu ylläpitää vakautta ja antaa tarkkoja mittauksia vaikka ympäristöolosuhteissa olisi muutoksia, kuten lämpötilan ja kosteuden heilahtelut tai lievä sähkömagneettinen häiriö. Tämä ominaisuus tekee Wheatstonen sillasta luotettavan välineen pitkäaikaiseen käyttöön ja monimutkaisten kokeellisten tutkimusten suorittamiseen. Vakaus ja luotettavuus ovat ratkaisevia etuja, kun mitataan kieruksen vastusta, joka voi vaatia pitkiä mittausaikoja tai useita toistokertoja.

(4) Joustavuus ja sopeutuvuus

Käyttäjät voivat säätää ja muokata Wheatstonen sillaa tietyissä tarpeissa. Esimerkiksi muuttamalla tunnettujen vastusten kokoa tai säädettävien vastusten asettamalla, se voidaan sopeuttaa eri mittausalueisiin ja vaatimuksiin. Lisäksi Wheatstonen silta voidaan integroida muiden mittalaitteiden ja anturien kanssa laajentaakseen sen toimintoja ja sovellusaluetta. Jos kieruksen vastuksen mittaamisessa on tarve yhdistää muita sähköisiä suureita mittauksiin tai mittaustulosten lisäanalyysiin ja -käsittelyyn, tämä joustavuus on hyvin hyödyllistä.

(5) Muita menetelmiä verrattuna se on periaatteessa tarkempi.

Eri kuin V-I-menetelmä, jolla mitataan vastusta, Wheatstonen silta välttää virheen, joka aiheutuu ajalta riippuvaan virtalähteen muutokseen. Tämä johtuu siitä, että V-I-menetelmällä mitatessa yleisesti käytettyjä kemiallisia virtalähteitä, kuten kuivia paristoja ja lyijy-acid paristoja, todelliset jännitesarvat muuttuvat ajan myötä, mikä voi aiheuttaa virheitä. Wheatstonen sillan mittausalue välttää tämän tyyppisen virheen virtalähteestä.

Samalla se välttää myös ongelmia, kuten ampermetrin jännitejakoa, voltmeterin virranjakoa ja liian paljon johtojen jännitejakoa. V-I-menetelmässä ei ole käytännöllistä mitata tarkasti ampermetrin ja voltmeterin jännite- ja virranjakoa. Mutta Wheatstonen sillassa, jos käytetään samankaltaista tarkkuutta olevia vastuksia, suhteellinen virhe voidaan vähentää, mikä helpottaa tarkkoja laskutoimituksia.

2. Haitat

(1) Monimutkainen käyttö

Verrattuna vastusten mittauksessa käytettyihin välineisiin, kuten ohmmetreihin, Wheatstonen silta on monimutkaisempi käyttää. Siihen tarvitaan valmistelemaan useita komponentteja, mukaan lukien tunnetut vastukset, tuntematon vastus (kieruksen vastus), virtalähde ja mittalaitteet, sekä yhdistää piiri oikein. Mittausprosessin aikana on tarve säätää säädettävää vastusta saavuttaaksesi sillan tasapainoisen tilan, mikä vaatii tiettyjä taitoja ja kärsivällisyyttä, ja asettaa korkeat vaatimukset operaattoreille. Esimerkiksi säätelyprosessin aikana operaattori tarvitsee tarkasti tarkkailla mittarin (kuten galvanometrin) lukemia, tehdä pieniä säätöjä tasapainon saavuttamiseksi. Tämä prosessi voi olla aikaa vievää ja altis virheille.