Измерение сопротивлений мостом постоянного тока (руководство к лаборатоной работе), страница 5

в) наличием термоэлектродвижущих сил в местах контактов и спаев двух разнородных металлов;

г) дискретным (ступенчатым) изменением сопротивления плеча сравнения;

д) недостаточной чувствительностью моста (схемы и гальванометра);

е) влиянием сопротивления изоляции и токов утечки.

Сопротивления плеч образуются из отдельных секций (катушек), выполненных из манганина. Они подгоняются с высокой точностью, определяемой классом моста.

О методах уменьшения влияния соединительных проводов и контактов на точность измерения было сказано выше. Термоэлектродвижущая сила оказывает заметное влияние на результат измерения малых сопротивлений по схеме двойного моста. Это объясняется тем, что падение напряжения в малых сопротивлений становится соизмеримым с возникающими термо – э.д.с. Практически полное исключение погрешности от термо – э.д.с. осуществляется в результате двух измерений одного и того же сопротивления при разных направлениях тока. Изменение направления тока производится с помощью специального переключателя в цепи питания.

В некоторых случаях, при большой чувствительности моста, изменение сопротивлений (ступени) самой младшей декады не приводит указатель гальванометра к нулевой отметке, т.е. полное равновесие не достигается. Если в этом случае снять показания, определяемые положениями ручек в декадном магазине плеча сравнения, т.е. провести отсчет, то будет допущена погрешность дискретности, наибольшее значение которой будет равно половине единицы младшей декады в плече сравнения. Например, если младшая декада плеча сравнения имеет дискретность 0,1 Ом, то предельное значение абсолютной погрешности дискретности будет равно 0,05 Ом. Эту погрешность можно уменьшить на порядок, если применить линейную  интерполяцию.

Как следует из приведенного анализа, основными факторами, влияющими на точность измерения мостом в нормальных условиях его применения, является неточность подгонки сопротивления плеч, а также (в меньшей степени, в основном, при измерении малых сопротивлений) влияние сопротивления соединительных проводов и непостоянных сопротивлений контактов.

В соответствие с ГОСТ 7165-78 мосты постоянного тока делятся на классы точности, определяемые отношением постоянных c и d. Постоянная с для разных классов имеет значения:

0,001, 0,002, 0,005, 0,01, 0,02, 0,05, 0,1, 0,2, 0,5, 1, 2, 5.

Постоянная d также имеет значения, устанавливаемые по ГОСТ 7165-78. Многодиапазонные мосты могут иметь на разных диапазонах разные значения с и d, следовательно, разные классы точности.

 Предел допускаемой основной погрешности δ определяется по формуле:

                         (12)

где  с – постоянная для данного диапазона

R_k – наибольшее (конечное) значение сопротивления в данном диапазоне

R_x - значение измеряемого сопротивления

d - постоянная для данного диапазона измерений, которая должна удовлетворять условию:

0,01с ≤ d ≤ 0,1c

При d ≤ 0,1с предел допустимой основной погрешности устанавливается численно равным постоянной с (классу моста)

с<K                                                 (13)

Результат измерения записывается в виде

Ом                                               (14)

Например:           Ом.

На точность мостов постоянного тока большое влияние оказывает окружающая температура, несмотря на то, что катушки сопротивлений плеч моста выполняются из манганина. Ввиду этого, для мостов постоянного тока за нормальные (по температуре) условия принимается некоторый температурный интервал, в котором относительная погрешность измерения не выходит за допустимые пределы, определяемые классом точности моста. Эти температурные интервалы нормальной работы для мостов различных классов даются в паспорте или заводской инструкции моста. Применение моста в температурных условиях, отличных от нормальных, но в пределах рабочих температур приводит к дополнительной погрешности, которая также нормируется стандартом.