Келвинов мост | Двострански Келвинов мост
Прежде да го запознаеме со Келвин мост, многу е важно да знаеме зашто ни е потребен овој мост, иако имаме Уитстоун мост кој може точно да мери електрични отпори (обично точност од околу 0,1%).
За да разбереме потребата од Келвин мост, прво треба да препознавме три важни начини на класификација на електричниот отпор:
Висок отпор: Отпор поголем од 0,1 Мега-ом.
Среден отпор: Отпор во опсег од 1 ом до 0,1 Мега-ом.
Низок отпор: Под оваа категорија вредноста на отпорот е помала од 1 ом.
Логиката зад оваа класификација е дека, ако сакаме да мериме електричен отпор, треба да користиме различни уреди за различни категории. Тоа значи дека, ако уредот користен за мерење на висок отпор дава висока точност, тој можеби не ќе даде таква точност при мерењето на низка вредност на отпорот.
Значи, треба да користиме нашите мислени способности за да одлучиме кој уред треба да се користи за мерење на одредена вредност на електричниот отпор. Има и друг вид методи како методот на амперметар-волтметар, методот на замена итн, но тие даваат голем грешка споредно со методот на мостови и се избегнуваат во повеќето индустрии.
Сега нека повторно се сетиме на нашата класификација, како што се движиме од горе надолу вредноста на отпорот се намалува, затоа ни требаат подетални и прецизни уреди за мерење на низки вредности на отпорот.
Еден од главните недостатоци на Уитстоун мост е дека, иако може да мери отпор од неколку оми до неколку мегаоми – дава значајни грешки при мерење на низки отпори.
Значи, ни треба некоја модификација на Уитстоун мостот, и модифицираниот мост што се добива е Келвин мост, кој не само е прифатлив за мерење на низки вредности на отпор, туку има широк опсег на применување во индустријата.
Да обсудиме неколку термини кои ќе ни бидат многу корисни во студирането на Келвин мостот.
Мост:
Мостовите обично се состојат од четири раба, детектор за равновесие и извор. Работат на концептот на техниката на нулта точка. Тие се многу корисни во практичките применувања бидејќи нема потреба да се направи метарот прецизно линеарен со точна скала. Нема потреба да се мери напон и стрuja, единствено треба да се провери присуство или отсутство на стрuja или напон. Меѓутоа, главната загриженост е дека при нулта точка метарот мора да може да земе прилично мал стрuja. Мостот може да се дефинира како делители на напон во паралела и разликата меѓу двата делител е нашата излез. Тие се многу корисни за мерење на компоненти како електрични отпори, капацитет, индуктор и други параметри на кола. Точноста на секој мост е директно поврзана со компонентите на мостот.
Нулта точка:
Може да се дефинира како точка каде што се случува нултото мерење кога читањето на амперметарот или волтметарот е нула.
Келвин мост
Како што објаснувавме, Келвин мост е модифициран Уитстоун мост и нуди висока точност, особено при мерењето на низки отпори. Сега, прашањето што мора да се постави е каде ни е потребна модификацијата. Одговорот на ова прашање е многу едноставен – тоа е делот на врските и контактите каде што треба да направиме модификација, бидејќи поради нив има зголемување на нетниот отпор.
Да разгледаме модифицираниот Уитстоун мост или Келвин мост што е даден подолу:
Тука, t е отпорот на врската.
C е непознатиот отпор.
D е стандардниот отпор (чија вредност е позната).
Да ги означиме две точки j и k. Ако галванометарот е поврзан со точката j, отпорот t се додава на D што резултира со премногу низка вредност на C. Сега, ако галванометарот е поврзан со точката k, тоа би резултирало со висока вредност на непознатиот отпор C.
Да го повржеме галванометарот со точката d која се наоѓа помеѓу j и k така што d го дели t во однос t1 и t2, сега од горната слика може да се види дека
Тогаш и присуството на t1 не прави грешка, можеме да напишеме,
Така можеме да заклучиме дека нема ефекти од t (т.е. отпорот на врските). Практично е невозможно да имаме такова услов, но горната едноставна модификација предлажа дека галванометарот може да се поврзе меѓу овие точки j и k за да се добие нултата точка.
Келвин двојен мост
Зошто се нарекува двојен мост? Бидејќи го вклучува вториот сет на рабови во однос како што е прикажано подолу:
Тука, рабовите p и q се користат за поврзување на галванометарот на правилната точка помеѓу j и k за да се елиминира ефектот на врските на електричниот отпор t. Под услов на равновесие, падот на напонот помеѓу a и b (т.е. E) е еднаков на F (падот на напонот помеѓу a и c)
За нулта девијација на галванометарот, E = F
Пак стигнуваме до истиот резултат – t нема ефект. Меѓутоа, равенката (2) е корисна бидејќи дава грешка кога:
Изјава: Почитувајте оригиналот, добри статьии ви се заслужени за споделување, ако постои нарушување на авторските права се јавете за избришување.
