Измерительный мост
Измерительный мост
Измерительный мост (мостик Витстона, мост Уитстона, Мост Уинстона) — это устройство, назначением которого является измерение электрического сопротивления, которое было предложено Самуэлем Хантером Кристи в 1833 году, и в 1843 году было усовершенствовано Чарльзом Уитстоном.Данное устройство представляет собой электрический аналог рычажных аптекарских весов.Принцип измерения основывается на взаимной компенсации сопротивлений двух звеньев, одно из которых включает измеряемое сопротивление.В качестве индикатора обычно применяется чувствительный гальванометр, показания которого должны быть равны нулю в момент равновесия моста.
Уравновешенные и неуравновешенные мосты
Широкое применение в промышленности приобрели неуравновешенные и уравновешенные и измерительные мосты. Принцип действия уравновешенных мостов основывается на нулевом методе. С помощью неуравновешенных мостов (менее точных) — измеряемая величина определяется по показаниям измерительного прибора.
Применение в тензометрии
В качестве резистора с переменным значением может использоваться тензодатчик — это такой «резистор», который может изменять своё сопротивление при изменении его длины (или иной деформации).Если один конец тензодатчика закрепить на одной поверхности (назовём её Х), а другой конец тензодатчика закрепить на другой поверхности (назовём её Y), то с изменением расстояния между поверхностями Х и Y будет изменяться длина тензодатчика, а значит и его сопротивление, и следовательно будет меняться напряжение между точками C и B.Таким образом, на анализирующем устройстве (например, на экране монитора компьютера) можно получать кривую, с большой точностью соответствующую колебаниям расстояния между поверхностями X и Y.Эту кривую, и соответствующий ей сигнал удобно анализировать.Такой способ измерения был назван тензометрией. Чувствительность тензометрических измерений расстояний между поверхностями Х и Y достигает долей микрометра.
Типовое применение тензорезистора — это весы.Когда на весы подвешивается или кладется груз, длина тензодатчика изменяется (он сжимается или растягивается в зависимости от схемы применения).При этом изменяется его сопротивление, и, следовательно, изменяется напряжение между точками C и B.Это напряжение поступает на микроконтроллер, который пересчитывает его по специальным формулам из «вольт в килограммы» и выводит рассчитанный вес на дисплей. Помимо тензодатчиков, для измерения колебаний расстояния между двумя поверхностями часто используют пьезоэлектрические датчики. Последние во многих сферах вытеснили тензодатчики благодаря лучшим техническим и эксплуатационныи характеристикам.
