מה הם היתרונות והחסרונות בשימוש בגשר וויטסטון למדידת 저ومة ניסויים

יתרונות וחסרונות מדידת ההתנגדות של סליל נתון באמצעות גשר וויטסטון

1. יתרונות

(I) דיוק גבוה ומדוייק

גשר וויטסטון מבוסס על עקרון מדידה פרופורציונלית, מדידה באמצעות השוואת התנגדויות ידועות והתנגדויות לא ידועות (במקרה זה, ההתנגדות הלא ידועה היא ההתנגדות של הסליל הנתון). שיטה זו של מדידה רגישה מאוד לשינויים בערכי ההתנגדות יכולה להשיג דרגה גבוהה של דיוק במדידה. לדוגמה, בתנאי ניסוי יציבים, ניתן למדוד ערכי התנגדות בדיוק עד מספר מקומות עשרוניים, מה שהופך לרמה של דיוק שרוב שיטות המדידה האחרות מתקשות להשיג.

(II) טווח מדידה רחב

מסוגל למדוד התנגדות במגוון רחב של ערכים. על ידי בחירת ההתנגדות הידועה והתנגדות לא ידועה (התנגדות הסליל) הנדרשת, ניתן לבצע מדידות לאורך טווח רחב של ערכי התנגדות נמוכים ועד גבוהים. בין אם מדובר בסלילים בעלי ערכי התנגדות נמוכים או גבוהים, יש דרכים לבצע מדידות באמצעות גשר וויטסטון, מה שהופך אותו לכלי אידיאלי להתייחס למגוון ערכי התנגדות.

(3) יציבות ומימצאות

עיצובו מופטם בזהירות כדי לשמור על יציבות ולספק מדידות מדויקות גם כשהתנאים הסביבתיים משתנים, כגון תנועות בטמפרטורה ובshiufidity או הנוכחות של הפרעות אלקטרומגנטיות קלות. מאפיין זה הופך את גשר וויטסטון לכלי אמין לשימוש ארוך טווח ומחקר ניסיוני מורכב. יציבות ומימצאות הן יתרונות קריטיים כשמדדים התנגדות סליל, שעשויים לדרוש זמן מדידה ארוך או חזרות מרובות.

(4) גמישות ותאימות

משתמשים יכולים להתאים ולהתאים את גשר וויטסטון לפי הצרכים הספציפיים. לדוגמה, על ידי שינוי הגודל של התנגדויות ידועות או התאמת התנגדויות מתכווננות, הוא יכול להתאים לניסויי מדידה עם טווחים ודרישות שונים. בנוסף, ניתן לשלב את גשר וויטסטון עם מכשירי מדידה אחרים חיישנים כדי להרחיב את הפונקציות והשדות היישומיים שלו. אם, בעת מדידת התנגדות הסליל, יש צורך לשלב כמויות חשמליות אחרות למדידה או לעיבוד נוסף של תוצאות המדידה, הגמישות הזו תהיה מאוד מועילה.

(5) בהשוואה לשיטות אחרות, הוא יותר מדויק בעקרון.

בניגוד לשיטת V-I למדידת התנגדות, גשר וויטסטון מפיג את השגיאה הנגרמת על ידי שינוי המתח במהלך הזמן. זה כי כאשר מדדים התנגדות בשיטת V-I, המתחים הכימיים הנפוצים כמו סוללות יבשות וסוללות פלדה-оловית יש להם ערכים ממשיים של מתח המשנים לאורך זמן, מה שיכול לגרום לשגיאות. טווח המדידה של גשר וויטסטון מפיג את סוג השגיאה הזה מהמתח.

באותו זמן, הוא גם מפיג בעיות כגון חלוקת מתח על ידי מונה מתח, חלוקת זרם על ידי מונה זרם, וחלוקת מתח על ידי כבלים מיותרים. בשיטת V-I, קשה מאוד למדוד במדויק את חלוקת המתח והזרם של מונה המתח ומונה הזרם. אך בגשר וויטסטון, כל עוד משתמשים בהתנגדויות דומות במדויק, ניתן להפחית את השגיאה היחסית, מה שמאפשר לחשב בצורה מדויקת יותר.

2. חסרונות

(1) פעולה מורכבת

בהשוואה למכשירים למדידת התנגדות כגון אֹהְמֶטרים, גשר וויטסטון מורכב יותר בפעולה. נדרש להכין מספר מרכיבים, כולל התנגדויות ידועות, התנגדויות לא ידועות (התנגדות הסליל), מקור מתח ומכשירי גילוי, ולהחבר את המעגל נכון. במהלך המדידה, יש להתאים את ההתנגדות המתכווננת כדי להשיג מצב מאוזן של הגשר, מה שמחייב מיומנויות וסבלנות, ומציב דרישות גבוהות מהמפעיל. לדוגמה, במהלך התאמה, המפעיל צריך לתצפת בעניין אחר קריאות המכשיר (כמו גלוונומטר), לבצע התאמות עדינות כדי להשיג מאוזן. תהליך זה יכול להיות משך זמן ואפשרי לשגיאות.