Kelvin híd

A Kelvin-híd (más néven kettős Kelvin-híd ; a Szovjetunióban [1] , Oroszországban és egyes országokban - Thomson-híd ) egy elektromos ellenállás mérésére szolgáló áramkör, amelyet W. Thomson (Lord Kelvin) talált fel. Az áramkör az 1 ohmnál kisebb elektromos ellenállások mérésére szolgál . Működési elve hasonló a Wheatstone -hídéhoz , de a Kelvin-hídban további ellenállások vannak. Ezek a további kis értékű ellenállások a hídkonfigurációval együtt jelentősen csökkentik a híd nagyáramú (kis ellenállású) karján bekövetkező feszültségesés okozta mérési hibákat [2] .

Pontosság

Vannak kettős hidak, amelyek hibája eléri a 2%-ot az 1 μΩ és 25 Ω közötti ellenállások mérésekor.

Ipari formatervezés

Oroszországban és a Szovjetunióban egy dupla R39, R329, R3009 hidakat gyártottak (gyártó - PO ZIP , Krasnodar ), amelyekben a 0,01 μOhm és 100 Ohm tartományban lévő ellenállásokat kettős hídáramkör méri, és legfeljebb 100 MΩ - egyhíd elrendezés. Az ohmmérők gyakran tartalmaznak Kelvin-hidakat más mérőeszközök között, ami lehetővé teszi az ellenállások szélesebb tartományának mérését. Például egy ilyen ohmmérő a Valhalla 4100 ATC .

Hogyan működik

A mérés a hidat alkotó néhány ellenállás beállításával történik. Az egyensúly akkor érhető el, ha:

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)}}

Az R ellenállásnak a lehető legkisebbnek kell lennie (sokkal kisebbnek kell lennie, mint a mért ellenállás), ezért ez általában egy rövid, vastag rézhuzal. Ha az R 3 • R ` 4 = R ` 3 • R 4 feltétel teljesül (és az R ellenállás kellően kicsi), akkor a fenti képlet második tagját figyelmen kívül hagyhatjuk, majd a mért ellenállást a hozzávetőleges képlet:

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

Ami egy Wheatstone hídnak felel meg .

Ugyanakkor a vezetékek mérési pontosságra gyakorolt hatásának kizárása érdekében a 100 μΩ és 100 Ω közötti tartományban a méréseket négyvezetékes csatlakozási sémával végezzük, 100 Ω-nál nagyobb ellenállással, kétvezetékes séma alkalmazásával. .

Lásd még

Jegyzetek

↑ G. P. Minin. Elektromos mérőműszerek üzemeltetése. - L .: Gosenergoizdat , 1959.
↑ Hídáramkörök // Az Allaboutcircuits.com webhely . Letöltve: 2011. augusztus 28. Az eredetiből archiválva : 2015. április 23.. (határozatlan)

Linkek

Kelvin Bridge archiválva : 2011. szeptember 26. a Wayback Machine -nél
Kelvin Bridge KB3 adatlap (nem elérhető hivatkozás)
Az elektromos ellenállás mérésének módszerei – Edwin F. Northrup, 1912, teljes szöveg a Google Könyveken – lásd a 6. fejezetet

Irodalom

A metrológia és elektromos mérések alapjai / szerk. E. M. Dushina. - L .: Energoatomizdat , 1987. - 480 p.