3.2.5 Измерительные мосты
Измерительный мост – это обычно четырехплечая электрическая цепь, составленная из резисторов, конденсаторов и катушек индуктивности, предназначенная для определения отношения параметров этих компонентов. К одной паре противоположных полюсов цепи подключается источник питания, а к другой – нуль-детектор. Измерительные мосты применяются только в тех случаях, когда требуется наивысшая точность измерения. (Для измерений со средней точностью лучше пользоваться цифровыми приборами, поскольку они проще в обращении.) Наилучшие трансформаторные измерительные мосты переменного тока характеризуются погрешностью (измерения отношения) порядка 0,0000001%. Простейший мост для измерения сопротивления носит имя своего изобретателя Ч.Уитстона.
3.2.6 Трансформаторный измерительный мост.
Одно из преимуществ измерительных мостов переменного тока – простота задания точного отношения напряжений посредством трансформатора. В отличие от делителей напряжения, построенных из резисторов, конденсаторов или катушек индуктивности, трансформаторы в течение длительного времени сохраняют постоянным установленное отношение напряжений и редко требуют повторной калибровки. На рис. 6 представлена схема трансформаторного измерительного моста для сравнения двух однотипных полных сопротивлений. К недостаткам трансформаторного измерительного моста можно отнести то, что отношение, задаваемое трансформатором, в какой-то степени зависит от частоты сигнала. Это приводит к необходимости проектировать трансформаторные измерительные мосты лишь для ограниченных частотных диапазонов, в которых гарантируется паспортная точность.
Рисунок 3.2 – Трансформаторный измерительный мост переменного тока для сравнения однотипных полных сопротивлений.
3.2.7 Применение резисторов
В зависимости от значения сопротивления резисторы подразделяются на постоянные с фиксированным значением сопротивления типов МЛТ (металлизированный, лакированный, теплостойкий), УЛМ (углеродистый лакированный малогабаритный), ВС (с влагостойким сопротивлением) и переменные с изменяющимся значением сопротивления типа СП (сопротивление переменное), СПО (сопротивление переменное объемное).
Способ защиты от внешних факторов определяет условия их использования. Так, применение неизолированных резисторов, не допускает касания ими аппаратуры; изоляция поверхности путем нанесения лакового или пластмассового покрытия делает безопасным касание токоведущих частей радиоаппаратуры; герметизация с помощью опрессовки компаундом или помещение в стеклянную вакуумную колбу создают защиту от негативного воздействия окружающей среды.
Непосредственное предназначение резисторов позволяет применять их в качестве нагрузок активных элементов, делителей в цепях питания, поглотителей и шунтов, а также в измерительных приборах, в системе автоматики, в высокочастотных цепях, кабелях и волноводах.
В настоящее время одними из самых востребованных радиоэлементов являются резисторы С5-35В, С5-36В, С5-37В и др., широко используемые в различных приборах и устройствах. Простота, надежность, оптимальные эксплуатационные характеристики обеспечили им повышенный спрос у покупателей.
Быстрые темпы развития микроэлектроники никак не сказываются на востребованности и популярности силовых полупроводниковых приборов. Благодаря малым габаритам, небольшой массе, высокому КПД и возможности импульсного управления с высокими допустимыми напряжениями диоды и тиристоры достаточно часто применяются в радиоэлектронной аппаратуре. Например, силовые диоды, в зависимости электрических параметров и области применения, широко используются при сборке микросхем в различных устройствах; силовые тиристоры, являясь своеобразными вентилями в преобразователях электрической энергии, применяются в электроприводах, робототехнике, в системах управления и других случаях, связанных с необходимостью регулируемого напряжения.
3.3 Измерение физических величин на основе потенциометрического эффектра
Сегодня потенциометрические преобразователи широко используются как на производстве, так и в быту. Датчиками угловых и линейных перемещений определяются формы и размеры объектов, измеряется скорость вращения и расстояние, фиксируется уровень жидкости и вибрация. Они являются структурным элементов многих измерительных приборов: манометров, динамометров, микрометров и др.