Podul Kelvin

Podul Kelvin (numit și podul Kelvin dublu ; în URSS [1] , Rusia și în unele țări - podul Thomson ) este un circuit de măsurare a rezistenței electrice, inventat de W. Thomson (Lord Kelvin). Circuitul este folosit pentru a măsura rezistențe electrice mai mici de 1 ohm . Principiul său de funcționare este similar cu cel al podului Wheatstone , dar există rezistențe suplimentare în podul Kelvin. Aceste rezistențe suplimentare de valoare mică, împreună cu configurația punții, reduc semnificativ erorile de măsurare introduse de căderea de tensiune pe brațul de curent mare (rezistență scăzută) al punții [2] .

Precizie

Există punți duble, a căror eroare ajunge la 2% atunci când se măsoară rezistențe de la 1 μΩ la 25 Ω.

Design industrial

În Rusia și URSS s-au produs poduri unice-duble R39, R329, R3009 (producător - PO ZIP , Krasnodar ), în care rezistențele în intervalul de la 0,01 μOhm la 100 Ohm sunt măsurate printr-un circuit cu punte dublă și până la 100 MΩ - dispunerea unui singur pod. Adesea , ohmmetrele includ punți Kelvin printre alte dispozitive de măsurare, permițând măsurarea unei game mai mari de rezistențe. De exemplu, un astfel de ohmmetru este Valhalla 4100 ATC .

Cum funcționează

Măsurarea se face prin reglarea unora dintre rezistențele care alcătuiesc puntea. Echilibrul se realizează atunci când:

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)}}

Rezistența R ar trebui să fie cât mai mică posibil (mult mai mică decât rezistența măsurată) și din acest motiv este de obicei un fir de cupru scurt și gros. Dacă condiția R 3 • R ` 4 = R ` 3 • R 4 este îndeplinită (și rezistența R este suficient de mică), al doilea termen din formula de mai sus poate fi neglijat, iar apoi rezistența măsurată poate fi calculată folosind aproximativ formulă:

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

Ceea ce este echivalent cu un pod Wheatstone .

În același timp, pentru a exclude influența firelor asupra preciziei de măsurare în intervalul de la 100 μΩ la 100 Ω, măsurătorile se fac folosind o schemă de conectare cu patru fire, cu rezistențe mai mari de 100 Ω, folosind o schemă cu două fire. .

Vezi și

Note

↑ G. P. Minin. Operarea instrumentelor electrice de masura. - L . : Gosenergoizdat , 1959.
↑ Circuite pod // Site Allaboutcircuits.com . Preluat la 28 august 2011. Arhivat din original la 23 aprilie 2015. (nedefinit)

Link -uri

Kelvin Bridge Arhivat pe 26 septembrie 2011 la Wayback Machine
Fișă de date Kelvin Bridge KB3 (link indisponibil)
Methods of Measuring Electrical Resistance - Edwin F. Northrup, 1912, text integral pe Google Books - vezi capitolul 6

Literatură

Fundamente ale metrologiei și măsurătorilor electrice / ed. E. M. Dushina. - L . : Energoatomizdat , 1987. - 480 p.