Kelvin silta

Kelvin-silta (kutsutaan myös kaksinkertaiseksi Kelvin-sillaksi ; Neuvostoliitossa [1] , Venäjällä ja joissain maissa - Thomson-silta ) on W. Thomsonin (Lord Kelvin) keksimä sähkövastuksen mittauspiiri . Piiriä käytetään alle 1 ohmin sähkövastuksen mittaamiseen . Sen toimintaperiaate on samanlainen kuin Wheatstonen sillalla , mutta Kelvin-sillassa on lisävastuksia. Nämä ylimääräiset pieniarvoiset vastukset yhdessä siltakonfiguraation kanssa vähentävät merkittävästi mittausvirheitä, jotka aiheutuvat jännitehäviöstä sillan suurivirtaisen (pieniresistanssin) varren yli [2] .

Tarkkuus

On olemassa kaksoissiltoja, joiden virhe saavuttaa 2 %, kun resistanssit mitataan välillä 1 μΩ - 25 Ω.

Teolliset mallit

Venäjällä ja Neuvostoliitossa valmistettiin kaksinkertaisia siltoja R39, R329, R3009 (valmistaja - PO ZIP , Krasnodar ), joissa resistanssit välillä 0,01 μOhm - 100 Ohm mitataan kaksoissiltapiirillä ja jopa 100 MΩ - yhden sillan asettelu. Usein ohmimittarit sisältävät Kelvin-siltoja muiden mittauslaitteiden joukossa, mikä mahdollistaa laajemman mittausalueen resistanssit. Esimerkiksi tällainen ohmimittari on Valhalla 4100 ATC .

Kuinka se toimii

Mittaus tehdään säätämällä joitain sillan muodostavia vastuksia. Tasapaino saavutetaan, kun:

R_{x}=R_{2}\cdot {\frac {R_{3}}{R_{4}}}+R\cdot {\frac {R_{3}\cdot R'_{4} -R'_{3}\cdot R_{4}}{R_{4}\cdot \left(R+R'_{3}+R'_{4}\right)}}

Resistanssin R tulee olla mahdollisimman pieni (paljon pienempi kuin mitattava resistanssi), ja tästä syystä se on yleensä lyhyt, paksu kuparilanka. Jos ehto R 3 • R ` 4 = R ` 3 • R 4 täyttyy (ja vastus R on riittävän pieni), voidaan yllä olevan kaavan toinen termi jättää huomiotta ja sitten mitattu resistanssi voidaan laskea käyttämällä likimääräistä arvoa. kaava:

R_{x}\approx R_{2}\cdot {\frac {R_{3}}{R_{4}}}

Mikä vastaa Wheatstonen siltaa .

Samanaikaisesti, jotta vältetään johtojen vaikutus mittaustarkkuuteen alueella 100 μΩ - 100 Ω, mittaukset tehdään nelijohtimisella kytkentäkaaviolla, jonka resistanssit ovat yli 100 Ω, käyttämällä kaksijohtimista. .

Katso myös

Muistiinpanot

↑ G. P. Minin. Sähköisten mittauslaitteiden käyttö. - L .: Gosenergoizdat , 1959.
↑ Siltapiirit // Sivusto Allaboutcircuits.com . Haettu 28. elokuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 23. huhtikuuta 2015. (määrätön)

Linkit

Kelvin Bridge Arkistoitu 26. syyskuuta 2011 Wayback Machinessa
Kelvin Bridge KB3 Data Sheet (linkki ei saatavilla)
Sähkövastuksen mittausmenetelmät - Edwin F. Northrup, 1912, koko teksti Google-kirjoissa - katso luku 6

Kirjallisuus

Metrologian ja sähkömittausten perusteet / toim. E. M. Dushina. - L .: Energoatomizdat , 1987. - 480 s.