Б и р и н ч и булим

Qarshiliklar o‘lchashning ko‘prik sxemasi. Termometrlar qarshiligini o‘lchash uchun elektrotexnikada foydalaniladigan odatdagi muvozanatlashtirilgan va muvozanatlashtirilmagan ko‘prik sxemalarini qo‘llash mumkin.

Muvozanat ko‘priklari ikki xil: laboratoriyada (noavtomatik) va sanoatda ishlatiladigan (avtomatik) bo‘ladi. Yarim o‘tkazgichli termoqarshiliklarning o‘lchash asbobi sifatida esa, odatda muvozanatlashtirilmagan ko‘priklar xizmat qiladi.

2.17-rasmda qarshilik termometri ulanadigan, o‘zgarmas tokda ishlaydigan muvozanatlashtirilgan ko‘prikning prinsipial sxemasi keltirilgan. Ko‘prik ikkita doimiy qarshiliklar (rezistorlar) R₁ va R₂, reoxord R_r, qarshilik termometri R_t va ulaydigan simlarning qarshiliklari R_sim dan iborat. Ko‘prikning bir diagonaliga E o‘zgarmas tok manbai, ikkinchisiga esa almashlab ulagich P orqali nol indikator NA ulanadi. Reoxord R_r ning sirpang‘ichi siljishi tufayli ko‘prikning erishilgan muvozanat holatida uning diagonalidagi tok kuchi nolga teng bo‘ladi. Shu paytda ko‘prikning b va d uchlaridagi potensiallar teng bo‘ladi. I manba toki ko‘prikning a uchida ikkiga – I₁ va I₂ ga bo‘linadi.

Demak, R₁ va R₂ qarshiliklar bir-biriga teng bo‘lgani uchun quyidagi tenglamani yozish mumkin:

R₁I₁=R₂I₂ (2.62)

Ko‘prikning bc va cd yelkalaridagi potensiallar ham teng bo‘ladi, ya’ni

I_rR_r=I_t(R_t+2R_sim) (2.63)

(2.62) tenglamani (2. 63) tenglamaga bo‘lsak

(2.64)

Agar I₀=0, I₁=I_r va I₂₌I_t bo‘lsa,

R₁(R_t+2R_sim)=R_pR₂ (2.65)

(2.66)

Agar atrofdagi haroratni doimiy deb hisoblasak, 2R_sim=const.

U holda (2. 66) tenglama quyidagi ko‘rinishni oladi:

R_t=K·R_r-K₁=f(R_r) (2.67)

S hunday qilib, R_t o‘zgarishi bilan reoxord qarshiligi R_r ni o‘zgartirib, ko‘prikni muvozanat holatiga keltirish mumkin. O‘lchanayotgan muhit haroratining o‘zgarishi katta bo‘lib, R_r ning o‘zgarishi sababli yuzaga keladigan xatolik miqdori ko‘payib ketish xavfi paydo bo‘lganda, qarshilik termometrining uch simli ulash sxemasi qo‘llanadi (2. 18-rasm).

Bunday ulash usulida bir simning qarshiligi R_t karshilikka, ikkinchi simning karshiligi esa R_p o‘zgaruvchi qarshilikka qo‘shiladi. Ko‘prik muvozanatining tenglamasi quyidagicha bo‘ladi:

(2.68)

R₁=R₂ bo‘lsa,

R+R_sim=R_r+R_sim (2.69)

Bu tenglamadan ko‘rinib turibdiki, uch simli sxemada simlarning qarshiligi o‘lchash natijasiga ta’sir qilmaydi.

Uch simli sxemalarda har bir liniyadagi alohida moslash qarshiliklari yordamida berilgan R_sim qiymatgacha olib boriladi. Muvozanatlashtirilgan ko‘prik sxemalarining kamchiligi (qo‘l manipulyatsiyasini bajarish zaruriyati) muvozanatlashtirilmagan ko‘priklar sxemasida bartaraf etilgan.

Muvozanatlashtirilmagan ko‘priklar haroratni o‘lchash uchun qarshilik termometrlari bilan birgalikda ham qo‘llaniladi. Ammo ulardan gaz analizatorlarida, konsentratomerlarda va qator o‘lchash vositalarida keng foydalaniladi.

M uvozanatlashtirilmagan ko‘priklar haroratni bevosita o‘lchash imkonini beradi. 2.19-rasmda bu ko‘prikning sxemasi keltirilgan: R - rostlash qarshiligi; R₁,R₂,R₃ – ko‘prikning doimiy qarshiliklari; R_m - millivoltmetr qarshiligi; R_n - nazorat qarshiligi; N (nazorat) holatidan O‘ o‘lchash holatiga o‘tkazish almashlab ulagichi - P; R_t - qarshilik termometri; P-O‘ holatda turganida R_t ning o‘zgarishi bilan millivoltmetr orqali ta’minlash kuchlanishiga to‘g‘ri mutanosib bo‘lgan tok o‘tadi. Demak, tok o‘zgarmas bo‘lishi kerak, bu vazifani rostlash qarshiligi R bajaradi. Ta’minlash kuchlanishini nazorat qarshiligi R_n bajaradi. R_H ning qiymati shunday tanlanishi kerakki, qarshilik ulanganda asbob strelkasi shkaladagi qizil chiziqli belgini ko‘rsatsin.

R_t qarshilik o‘zgarganda, almashlab ulagich O‘ vaziyatda turganida, millivoltmetr orqali kuchi shu o‘zgarishiga to‘g‘ri mutanosib bo‘lgan tok o‘tadi:

(2.70)

Bunda K (Om³ larda) ushbu qiymatga teng: