Kwalifikacja: TLO.01 - Wykonywanie obsługi technicznej wyposażenia awionicznego i elektrycznego statków powietrznych
Zawód: Technik awionik
Kategorie: Pomiary i czujniki Elementy i układy elektroniczne
Na rysunku przedstawiono mostek pomiarowy
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Na schemacie widać klasyczny mostek pomiarowy z czterema rezystancjami połączonymi w „romb”: R1, R2, R3 oraz czujnik rezystancyjny Rv (w tym wypadku RTD – Resistance Temperature Detector). Między punktami A i B dołączony jest przyrząd pomiarowy, a całość jest zasilana z osobnego źródła. Taki układ, gdzie mierzy się różnicę napięć pomiędzy dwoma przeciwległymi węzłami czwórnika rezystorowego, to typowy mostek Wheatstone’a. Warunek równowagi mostka ma postać R1/R2 = Rv/R3 (lub równoważna zależność zależnie od przyjętego oznaczenia gałęzi). Gdy ten warunek jest spełniony, napięcie między A i B jest równe zero i przez miernik nie płynie prąd. W praktyce stosuje się to do bardzo dokładnych pomiarów rezystancji, a więc pośrednio również temperatury, odkształcenia, ciśnienia czy innych wielkości fizycznych zamienionych na zmianę oporu. W awionice i ogólnie w automatyce mostek Wheatstone’a jest jednym z podstawowych układów kondycjonowania sygnałów z czujników rezystancyjnych: RTD (Pt100, Pt1000), tensometrów foliowych, czujników ciśnienia z mostkiem tensometrycznym itp. Dzięki pracy w układzie mostkowym można kompensować wpływ temperatury otoczenia, długości przewodów oraz uzyskać bardzo dobrą czułość i liniowość. Dobre praktyki mówią, żeby rezystory wzorcowe w mostku miały wysoką stabilność temperaturową i małą tolerancję (np. 0,1% lub lepszą), a przewody sygnałowe prowadzić skrętką ekranowaną, żeby zminimalizować zakłócenia elektromagnetyczne. Często stosuje się też mostek zasilany prądem stałym i pomiar napięcia różnicowego wzmacniaczem instrumentalnym – dokładnie tak, jak pokazują współczesne rozwiązania w systemach pomiaru temperatury w samolotach czy w przemysłowych przetwornikach 4–20 mA. Moim zdaniem, jak ktoś raz dobrze zrozumie zasadę działania mostka Wheatstone’a, to potem większość układów pomiarowych z czujnikami rezystancyjnymi staje się dużo prostsza do ogarnięcia.