Seminarium Elektrycznych Metod i Przyrządów Pomiarowych

Transkrypt

1 Seminarium Elektrycznych Metod i Przyrządów Pomiarowych Mostki dwuprądowe Część pierwsza

2 Mostki dwuprądowe Program seminarium:. Część pierwsza: Wstęp kład mostka dwuprądowego zrównoważonego Zasada działania ównanie równowagi Podstawowe zależności Wnioski. Część druga. Możliwości zastosowań mostków dwuprądowych: - Mostek dwuprądowy jako alternatywa mostków Wheastona. - ednoczesny pomiar dwu wielkości. - Pomiar przyrostów rezystancji każdego z ramion mostka. Charakterystyczne błędy mostków dwupradowych. Linearyzacja napięcia wyjściowego (zależnie od czasu).

3 Wstęp W wielu współczesnych przyrządach, przetwornikach i wejściowych kartach komputerowych systemów pomiarowych mostki dwuprądowe (nazywane również antymostkami) stanowią wejście układu kondycjonowania sygnału, do bezpośrednich pomiarów składowych immitancji lub do pomiarów pośrednich czujnikami imminatcyjnymi. kłady te łączą właściwości układów mostkowych i układów kompensacji prądu. Mostki dwuprądowe są to zrównoważone i odchyłowe mostki pomiarowe o niekonwencjonalnym zasilaniu z dwu źródeł prądowych dołączonych równolegle do gałęzi naprzeciwległych. kłady takie maja dwa wyjścia-z przekątnych mostka. W ogólnym przypadku warunki równowagi tych układów są różne dla obu wyjść i inne niż dla mostków klasycznych.

4

5

6 Zasada działania mostków dwuprądowych Wyprowadzenie równania równowagi

7 ( ) ( ) ( ) ( ) ( )

8 Dla Dla ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) " ( ) ( ) Przy zasilaniu układu ze źródeł jednakowych, otrzymujemy: Dla nieidealnych źródeł prądowych o rezystancji W oraz W W W Gdzie: W W

9 kład a Mostek jednoprądowy kład b Mostek dwuprądowy

10 Parametr wyjściowy Warunek równowagi Mostek prądowy Mostek dwuprądowy kład a kład b kład b wy wy wy i z CD ( )( ) z CD CD i z CD ( )( ) z CD CD i z ( )( ) ( )( ) ( )( ) ( )( ) i i z i

11 Podstawowe zależności niezrównoważonych rezystancyjnych mostków dwuprądowych o wartościach względnych (przy ) Parametr wyjściowy o wyjściu o wyjściu Napięcie wyjściowe przy o Czułość początkowa napięciowa Funkcja niezrównoważenia napięciowa T " T " f " ( ε ) T f ( ε i ) " i mn T ( m n)( n) ε ε ε ε εε ε ε f "( ε i ) ε i" i " i mn ( m)( m n) ε ε ε ε εε ε ε f ( ε i ) ε i i i io-wartość rezystancji i w stanie równowagi;εi-jej przyrost od tego stanu,pozostałe oznaczenia jak w tekście

12 Wnioski Antymostki stanowią nowy, dotychczas niestosowany rodzaj układów pomiarowych o zasilaniu w dwu źródeł prądowych. Łączą one w sobie właściwości układów mostkowych i układów kompensacji prądów, gdyż można je zrównoważyć zmianą składowych zarówno impedancji, jak i któregoś z prądów zasilających. Antymostki mogą pracować jako układy zrównoważone, odchyłowe i o sprzężeniu zwrotnym. Przy jednakowych źródłach prądowych warunki równowagi upraszczają się do równości iloczynów impedancji w ramionach przyległych mostka. Obiecujące wydaje się zastosowanie antymostków w zmiennoprądowych pomiarach, składowych impedancji, jak i ich przyrostów oraz do kondycjonowania sygnałów z czujników parametrycznych. kład antymostka dysponuje dwoma sygnałami wyjściowymi w różny sposób zależnymi od iloczynów impedancji gałęzi przyległych mostka. możliwia to przy prądzie stałym pomiary dwuparametrowe, a przy prądzie zmiennym czteroparametrowe. ealizacja sprzętowa antymostków nie jest zbyt trudna, pomimo iż wymagaja one dwu jednakowych, odizolowanych od siebie galwanicznie, źródeł pradowych, współbieżnych, lub tez stabilizowanych

13 Bibliografia: ) Warsza Z. L.: Dwuprądowe mostki prądu stałego. Część. Zależności podstawowe, układy zrównoważone, Pomiary Automatyka Kontrola / wkładka Metrologia Technika Pomiarowa, s. V, )Warsza Z. L.: Dwuprądowe mostki prądu stałego. Część. kłady niezrównoważone, przykłady i obszary ich zastosowań. Pomiary Automatyka Kontrola / - wkładka Metrologia Technika Pomiarowa, s. V., ) Warsza Z. L.: Pomiary impedancji układami mostkowymi o dwuprądowym zasialniu. Pomiary Automatyka obotyka 5/