Kateri so prednosti in slabosti uporabe mosta Wheatstonea za meritve upornosti v poskusi?

Prednosti in nedostatki merjenja upornosti določene bobnine z mostom Wheatstonea

1. Prednosti

(I) Visoka natančnost in točnost

Most Wheatstonea temelji na principu proporcionalnega merjenja, ki meri s primerjavo znanih in neznanih upornosti (v tem primeru je neznana upornost upornost določene bobnine). Ta metoda merjenja je zelo občutljiva na spremembe vrednosti upornosti in lahko doseže visoko stopnjo točnosti merjenja. Na primer, pod stabilnimi poskusnimi pogoji jo je mogoče točno izmeriti do več decimalnih mest, kar je stopnja točnosti, ki jo veliko drugih metod merjenja težko doseže.

(II) Širok obseg merjenja

Sposoben je merjenja upornosti v širokem obsegu vrednosti. Z izbiro ustreznih znanih upornikov in neznanih upornikov (upornost bobnine) po potrebi je mogoče izvesti meritve v spektru od nizkih do visokih obsegov upornosti. Čeprav se ukvarjamo z bobninami z nizkimi ali visokimi vrednostmi upornosti, obstajajo načini, kako jih meriti z mostom Wheatstonea, kar ga čini idealnim orodjem za ravnanje z večjim številom vrednosti upornosti.

(3) Stabilnost in zanesljivost

Njegov dizajn je skrbno optimiziran, da ohranja stabilnost in zagotavlja točna merila, tudi kadar se spremenijo okoljski pogoji, kot so nihanja temperature in vlage ali prisotnost majhnih elektromagnetnih motenj. Ta značilnost čini most Wheatstonea zanesljivim orodjem za dolgoročno rabo in kompleksne poskusne raziskave. Stabilnost in zanesljivost sta ključni prednosti pri merjenju upornosti bobnine, ki morda zahtevata dolgotrajna merjenja ali večkratno ponavljanje.

(4) Prilagodljivost in prilagajanje

Uporabniki lahko prilagadjajo in spreminjajo most Wheatstonea glede na specifične potrebe. Na primer, z menjavo velikosti znanih upornikov ali prilagajanjem prilagodljivih upornikov, se lahko prilagodi merilnim poskusi z različnimi obsegi in zahtevami. Poleg tega se most Wheatstonea lahko integrira z drugimi merilnimi napravami in senzorji, da se razširijo njegove funkcije in področja uporabe. Če pri merjenju upornosti bobnine potrebujemo kombiniranje drugih električnih količin za merjenje ali nadaljnjo analizo in obdelavo rezultatov meritev, bo ta prilagodljivost zelo koristna.

(5) V principu je bolj točen kot druge metode.

Razlikuje se od metode V-I za merjenje upornosti, saj most Wheatstonea izogiba napakam, ki jih povzročijo spremembe napajanja z časom. To je zato, ker pri merjenju upornosti z metodo V-I imajo pogosto uporabljena kemična napajalna, kot so suhe baterije in svinsko-svindovske baterije, dejanske vrednosti napetosti, ki se spreminjajo z časom, kar lahko povzroči napake. Obseg merjenja mosta Wheatstonea izogiba takšnemu vrstu napak zaradi napajanja.

Hkrati izogiba tudi problemom, kot so deljenje napetosti ampermetrom, deljenje toka voltmetrom in deljenje napetosti prekomernimi žicami. Pri metodi V-I ni praktično točno meriti deljenja napetosti in toka ampermetra in voltmetra. Vendar pa v mostu Wheatstonea, če se uporabijo uporniki z podobno natančnostjo, se lahko zmanjša relativna napaka, kar omogoča lažje točno računanje.

2. Nedostatki

(1) Kompleksna uporaba

V primerjavi s pripomočki za merjenje upornosti, kot so ohmometri, je most Wheatstonea bolj zapleten v uporabi. Zahteva pripravo več komponent, vključno z znanimi uporniki, neznanimi uporniki (upornost bobnine), napajalnikom in opremo za zaznavanje, ter pravilno povezavo kruga. Med procesom merjenja je potrebno prilagoditi prilagodljive upornike, da se doseže ravnovesje mosta, kar zahteva določeno veščino in trpljenje, ter postavlja visoke zahteve operaterju. Na primer, med prilagajanjem mora operater natančno opazovati branje kazalnika (na primer galvanometra), da doseže ravnovesje z majhnimi prilagoditvami. Ta postopek lahko traja dolgo in je podvržen napakam.