Կելվինի կրկնակի միջոցով կելվինյան հաղորդական շղթա | Կելվինի կրկնակի կառուցվածք
Մենք ներկայացնում ենք Կելվինի կայան, սակայն շատ կարևոր է իմանալ, թե ինչու է անհրաժեշտ այդ կայանը, քանի որ մենք ունենք Վիթսթոնի կայանը, որը կարող է ճշգրիտ չափել էլեկտրական դիմադրությունը (սովորաբար ճշգրտությունը կազմում է մոտ 0.1%)։
Կելվինի կայանի անհրաժեշտությունը հասկանալու համար պետք է սկզբում ճանաչենք էլեկտրական դիմադրության դասակարգման 3 կարևոր եղանակները:
Բարձր դիմադրություն: Դիմադրությունը մեծ է 0.1 Մեգաօհմից։
Միջին դիմադրություն: Դիմադրությունը տարածվում է 1 օհմից մինչև 0.1 Մեգաօհմ։
Նизկ դիմադրություն: Այս կատեգորիայում դիմադրության արժեքը փոքր է 1 օհմից։
Այժմ այս դասակարգման տրամաբանությունն այն է, որ եթե մենք ցանկանում ենք չափել էլեկտրական դիմադրությունը, պետք է օգտագործենք տարբեր սարքեր տարբեր կատեգորիաների համար։ Սա նշանակում է, որ եթե սարքը օգտագործվում է բարձր դիմադրության չափման համար և տալիս է բարձր ճշգրտություն, այն կարող է կամ չտալ այդպիսի բարձր ճշգրտություն ցածր դիմադրության չափման համար։
Այսպիսով, մենք պետք է օգտագործենք մեր մտածողությունը նախապես դեռ պարզել, թե ո՞ր սարքը պետք է օգտագործենք որոշակի արժեքի էլեկտրական դիմադրության չափման համար։ Այնուամենայնիվ, կան նաև այլ եղանակներ, ինչպիսիք են ամպերմետր-վոլտմետրի եղանակը, փոխարինման եղանակը և այլն, սակայն նրանք տալիս են մեծ սխալ համեմատած կայանի եղանակի հետ և ամենայն հավանականությամբ են արգելվում մի շարք հատուկ գործունեություններում։
Հիշենք նորից մեր վերևում կատարած դասակարգումը, երբ մենք տեղափոխվում ենք վերևից ներքև դիմադրության արժեքը նվազում է, հետևաբար, մենք պետք է օգտագործենք ավելի ճշգրիտ և ճշգրական սարք ցածր դիմադրության չափման համար։
Վիթսթոնի կայանի հիմնական թերություններից մեկն այն է, որ չնայած այն կարող է չափել դիմադրությունը մի քիչ օհմից մինչև մի քիչ մեգաօհմ, այն տալիս է նշանակալի սխալ ցածր դիմադրության չափման դեպքում։
Այսպիսով, մենք պետք է կատարենք որոշ փոփոխություններ Վիթսթոնի կայանում, և ստացված փոփոխված կայանը կլինի Կելվինի կայանը, որը ոչ միայն համապատասխան է ցածր դիմադրության չափման համար, այլև ունի լայն կիրառություններ պարտադիր գործունեության աշխարհում։
Եկեք քննարկենք մի քիչ տերմիններ, որոնք շատ օգնակար կլինեն մեզ Կելվինի կայանի ուսումնասիրման համար։
Կայան
Կայանները սովորաբար բաղկացած են չորս ձեռնարկներից, հավասարակշռում դետեկտորից և աղբյուրից։ Նրանք աշխատում են զրոյական կետի մեթոդի հիման վրա։ Նրանք շատ օգնակար են գործնական կիրառություններում, քանի որ չի պահանջվում անցկացնել համարիչը ճշգրիտ գծային ճշգրիտ սարքով և ճշգրիտ սարքով։ Չի պահանջվում չափել լարումը և հոսանքը, միայն պետք է ստուգել հոսանքի կամ լարման առկայությունը կամ բացակայությունը։ Այնուամենայնիվ, գլխավոր հարցն այն է, որ զրոյական կետի ժամանակ համարիչը պետք է կարողանա հավաքել բավականաչափ փոքր հոսանք։ Կայանը կարող է սահմանվել որպես լարման բաժանիչներ զուգահեռ և այդ բաժանիչների տարբերությունը մեր ելքն է։ Այն շատ օգնակար է էլեկտրական դիմադրության, ունակության, ինդուկտիվության և այլ շղթայի պարամետրերի չափման համար։ Կայանի ճշգրտությունը անմիջապես կապված է կայանի կազմակերպող տարրերի հետ։
Զրոյական կետ
Այն կարող է սահմանվել որպես կետ, որտեղ զրոյական չափումը տեղի է ունենում, երբ ամպերմետրի կամ վոլտմետրի ցուցման արժեքը զրո է։
Կելվինի կայանի շղթա
Որպես մենք քննարկել ենք, Կելվինի կայանը Վիթսթոնի կայանի մոդիֆիկացիան է և տալիս է բարձր ճշգրտություն հատուկ ցածր դիմադրության չափման դեպքում։ Այժմ մեր մտքում պետք է ծագեր հարցը, թե որտեղ է անհրաժեշտ մոդիֆիկացիան։ Այս հարցի պատասխանը շատ պարզ է - այն համար է, որ հաղորդակցության գծերի և կապերի մասը մենք պետք է կատարենք մոդիֆիկացիա, քանի որ այս պատճառով կա ներկայացվող դիմադրության ընդհանուր արժեքի աճ։
Եկեք դիտարկենք Վիթսթոնի կայանի մոդիֆիկացիան կամ Կելվինի կայանի շղթան հետևյալում ներկայացվածը:
Այստեղ t-ն գծի դիմադրությունն է։
C-ն անհայտ դիմադրությունն է։
D-ն ստանդարտ դիմադրությունն է (որովհետև նրա արժեքը հայտնի է)։
Եկեք նշենք j և k երկու կետերը։ Եթե գալվանոմետրը կապված է j կետին, դիմադրությունը t ավելացնում է D-ին, ինչը հանգեցնում է C-ի ավելի ցածր արժեքի։ Այժմ եթե գալվանոմետրը կապենք k կետին, այն կհանգեցնի C անհայտ դիմադրության ավելի բարձր արժեքի։
Եկեք գալվանոմետրը կապենք d կետին, որը գտնվում է j և k կետերի միջև այնպես, որ d կետը բաժանում է t-ն t1 և t2 հարաբերությամբ, այժմ վերևի նկարից կարող է տեսնել, որ
Այնուամենայնիվ, t1-ի առկայությունը չի ստեղծում սխալ, մենք կարող ենք գրել,
Այսպիսով, կարող ենք եզրակացնել, որ գծի դիմադրությունը (t) չի ունենում ազդեցություն։ Այն պարագայում իրականում անհնար է, սակայն վերը նշված պարզ մոդիֆիկացիան խոստում է, որ գալվանոմետրը կարող է կապվել j և k կետերի միջև զրոյական կետ ստանալու համար։
Կելվինի կրկնակի կայան
