Precyzyjne pomiary mostkami Tybo

Aktywny mostek zrównoważony

Pomiar rezystancji w mostku zrównoważonym kojarzy się z pomieszczeniem laboratorium i opornikami dekadowymi, które należało dostroić. Na podstawie wartości odczytanych z "dekad", wyliczało się wartość mierzonej rezystancji.

Był to jeden z najdokładniejszych sposobów pomiaru rezystancji, który w ostatnich latach stracił na znaczeniu, ponieważ nie nadaje się on do pomiaru rezystancji czujników wielkości nieelektrycznych i nie ma sygnału, który możnaby przetwarzać, np. na postać cyfrową.

Aktywny mostek zrównoważony (AMZ) usuwa te dwie przeszkody i umożliwia znów stosowanie mostka zrównoważonego i to w znacznie szerszym zakresie niż dotąd:

• w pomiarach wielkości zmieniających się w czasie, np. rezystancji czujników wielkości nieelektrycznych, ponieważ rezystory stałe zastąpiono szybkim źródłem prądowym, wymuszającym potrzebną do równowagi mostka rezystancję,
• w układach regulacji i w technice cyfrowej, ponieważ wartość dostrojonej rezystancji jest odczytywana na podstawie wartości prądu źródła, który można łatwo przetwarzać, także na postać cyfrową.

Przetwarzanie A/C w AMZ odbywa się w taki sposób, że AMZ z wynikiem pomiaru w postaci cyfrowej nadal zachowuje właściwości mostka zrównoważonego. Wynikające stąd nowe możliwości wykorzystywane są w rodzinie mierników firmy.

Pomiar małych rezystancji przy małym prądzie pomiarowym

W AMZ mierzoną rezystancję podłącza się 4-przewodowo (podobnie jak w mostku Thompsona). Umożliwia to dokładne pomiary także małych rezystancji, nawet przy małych prądach pomiarowych, co realizują mierniki małych rezystancji serii TB-mR oraz przetworniki bb-mR współpracujące z miernikiem Tybo BB-01.

Pomiar bardzo małych zmian temperatur

Niewielka modyfikacja podstawowej struktury AMZ umożliwia pomiar przyrostu rezystancji. Zawężenie zakresu pomiarowego zwiększa rozdzielczość. Ta właściwość wykorzystywana jest m.in. w precyzyjnych termometrach o rozdzielczości 0,001°C.

Przetworniki bb-ΔT mierzą w wąskich zakresach pomiarowych, wokół temperatur: 20°C (stosowane w kalorymetrii), 0°C (przy przechowywaniu owoców) lub innych. Taka sama struktura AMZ używana jest w testerze termorezystorów mierzących precyzyjnie rezystancję Pt100, z rozdzielczością 1 mΩ, przy prądzie pomiarowym 0,5 mA.

Bardzo dokładny pomiar przekładni napięciowej dzielnika rezystancyjnego

Miernik TB-D-05 do pomiaru ilorazu rezystancji wykorzystuje strukturę AMZ, która umożliwia bezpośrednie porównanie ilorazu rezystancji z wzorcem w postaci ilorazu czasów. Oferowane modele mierników mierzą z dokładnością 0,01%. TB-D-05 jest wykorzystywany do pomiaru przekładni napięciowej nadajników potencjometrycznych stosowanych w lotnictwie wojskowym.

Pomiar małych różnic ciśnień

Struktura AMZ przeznaczona do równoważenia mostków z tensometrami łączy w sobie cechy dwóch wcześniej opisanych struktur. Bardzo małe względne zmiany rezystancji tensometrów są mierzone przyrostowo i odnoszone do wzorca w postaci ilorazu czasów.

Takie mostki zrównoważone z tensometrami wykorzystujemy w mikromanometrach różnicowych serii TB-PS oraz przetwornikach bb-PS. We wszystkich ofertowanych mikromanometrach skorygowano wpływ temperatury. Często są one stosowane jako mobilne urządzenia wzorcowe.

dr inż. Bolesław Tync
ZEAP Tybo
www.tybo.pl