Она была придумана в 1833 году американским изобретателем Джоном Уитстоном. В этой схеме используется три различных резистора, которые подключены параллельно друг с другом. Таким образом, последовательное сопротивление контура может быть измерено путем измерения тока, протекающего через контур.
Мост Уитстона – это электрическая схема, предназначенная для измерения величины электрического сопротивления. Она была разработана американским изобретателем Джоном Уитстоном в 1833 году. В этой схеме используются три различных резистора, которые подключены параллельно. Таким образом, можно измерить последовательное сопротивление контура, измерив ток, протекающий через него.
В 1833 году британский физик Самуэль Кристи предложил первую версию этой схемы, а в 1843 году изобретатель Чарльз Уитстон предложил улучшенную версию.
Принцип работы данной схемы похож на принцип механических аптекарских весов, разница лишь в том, что здесь уравниваются электрические потенциалы, а не силы.
Измерительный мост позволяет оценивать импеданс объекта проверки и его адаптацию к внешнему источнику тока. Для того чтобы сделать измерения, на ветку моста Уитстона с источником тока подают напряжение и измеряют напряжение на второй ветви.
Когда используется измерительный мост Уитстона, потенциалы двух ветвей моста сравниваются для оценки импеданса объекта и адаптации к внешнему источнику тока. Для проведения измерений подают напряжение на одну из ветвей моста и измеряют напряжение на другой ветви.
В одном из ветвей моста должен быть установлен резистор Rx с необходимым значением сопротивления.
Он принимает напряжение от направляющего прибора и передает его контролируемому прибору.
R2 реостат – это регулируемое сопротивление, которое находится на противоположной ветви электрической цепи. Оно принимает напряжение от направляющего прибора и передает его контролируемому прибору.
Между средними выводами ветвей подключается какой-либо из индикаторов G: гальванометр, вольтметр, нуль-индикатор или амперметр.
В электрической схеме сопротивления последовательно соединенных элементов для подсчета четвертого сопротивления необходимо использовать теорему Кирхгофа.
При достижении равновесия в электрической схеме с тремя известными сопротивлениями, четвертое можно вычислить при помощи теоремы Кирхгофа. Для этого используются соответствующие расчеты. Для измерения неизвестного сопротивления электрики применяют индикаторы null, которые имеют высокую точность изготовления и высокую чувствительность. Это обеспечивает точное и надежное измерение неизвестного сопротивления. Нулевые индикаторы обеспечивают высокую точность измерения и надежность результатов. Для этого электрик должен установить правильный размер цепи и подобрать подходящие провода с необходимыми характеристиками.
Для достижения баланса моста необходимо, чтобы сопротивления двух плеч были равны. Для этого электрик должен выбрать правильный размер цепи и подобрать провода с необходимыми характеристиками.
Достижение уравновешенного моста достигается путем изменения одного или нескольких сопротивлений плеч.
Для достижения цели электрики обычно используют реостаты или наборы сопротивлений.
Для произведения измерений электрики постепенно изменяют сопротивление реостата, двигаясь до такой точки, в которой индикатор показывает нулевое значение.
Электрику необходимо проверить, что потенциалы средних точек моста равны друг другу, а разность потенциалов между ними равна нулю. Другими словами, потенциалы должны быть равны и никакой разности не должно быть.
Когда стрелка индикатора (гальванометра) показывает значение, отличное от нуля, это означает, что через него протекает ток, что делает мост несбалансным.
В таком случае провести инструментальное измерение напряжения на выходе моста нет необходимости.
Если на индикаторе показывается ровно ноль, то это говорит о том, что мост сбалансирован. В таком случае нет необходимости проводить инструментальное измерение напряжения на выходе моста. В этом случае можно определить неизвестное сопротивление при помощи измерений известного сопротивления и построения графика на гальванометре.
При проведении измерений соотношение верхнего и нижнего сопротивлений в левом плече моста должно быть равным отношению сопротивлений правого плеча моста. Таким образом, получается баланс (или равновесие) моста, вызванный нулевой разностью потенциалов между выводами гальванометра. В результате этого можно определить неизвестное сопротивление, проведя измерения известного сопротивления и построив график на гальванометре.
Для получения точного значения сопротивления Rx необходимо произвести измерение предыдущих трех сопротивлений моста, включая текущее сопротивление реостата, с достаточно малой погрешностью. Тогда искомое сопротивление Rx получится с заданной высокой точностью.
На самом деле, гальванометр имеет значительное сопротивление, и его нужно учитывать. Электрики часто используют гальванометр для измерения напряжения и тока в электрических системах. Результаты измерения могут быть неточными, если не учесть влияние сопротивления гальванометра. Поэтому при планировании и проектировании электрических систем очень важно учитывать сопротивление гальванометра.
Они могут быть различных модификаций, но основной их функцией всегда является разделение электрических цепей по потенциалам.
Кроме четырехплечных мостов, существуют и другие мостовые схемы с большим количеством плеч. Они могут быть различных модификаций, но основная их функция – разделение электрических цепей по потенциалам.
Для измерения малых сопротивлений (меньше 1 Ом), электрики используют шестиплечные мосты постоянного тока (двойные мосты). Она предназначена для подключения различных электрических устройств.
Электрики могут использовать схему моста Уитстона для подключения различных электрических устройств к переменному току. Она идеально подходит для таких задач.
В этом случае, электрики используют полные сопротивления плеч моста.
Для достижения этого результата должно быть применено схемотехническое решение, где потребуется ввести дополнительные компоненты, которые будут рассчитаны с учетом параметров сети. Электрики должны применять схемотехнические решения, для достижения равновесия мостовой схемы на переменном токе, с учетом параметров сети. При этом они должны вводить дополнительные компоненты, такие как резисторы и конденсаторы. Таким образом, произведение полных сопротивлений противоположных плеч моста будет равно между собой.
Электрики используют измерительные мосты переменного тока для определения полных сопротивлений, индуктивностей, емкостей, взаимных индуктивностей, активных сопротивлений и частоты.
При применении мостового метода в процессе измерений можно достичь высокой точности до 0,01% и даже меньше.
Однако в практике встречаются и другие измерительные приборы. В этой статье мы рассмотрим разновидности приборов для измерения сопротивлений, а также расскажем о том, каким образом можно проводить измерение заземления. Далее мы обсудим достоинства и недостатки мультиметра и токовых клещей и подробно расскажем о процессе измерения мощности с помощью ваттметра. Кроме того, мы расскажем о том, как можно проводить измерения с помощью осциллографа.
При работе в этом режиме, отношение между параметрами схемы не зависит от величины напряжения питания и от сопротивления проводов, соединяющих источник питания с самой схемой.
Высокая надежность и простота мостовых схем делает их идеальным инструментом для применения в автоматизации. Эти схемы предлагают широкий выбор применения для автоматизации.
Гармоничные мосты не всегда подходят для использования в электротехнических устройствах. В таких случаях применяют несбалансированные мосты, которые при нормальном рабочем состоянии приводят к потоку тока через индикаторную диагональ.
Для определения величины измеряемого сопротивления можно использовать индикаторную диагональ с включенным прибором, который покажет нам результаты. Они имеют встроенный датчик, который определяет значение параметра, на котором зависит значение напряжения, поступающего на уравнительные резисторы, и автоматически выравнивает их.
Для электрических измерений неэлектрических величин очень удобно использовать неуравновешенные мосты. В настоящее время популярны мосты с автоматическим уравновешиванием, которые оснащены встроенным датчиком. Он определяет значение параметра, который влияет на напряжение, поступающее на уравнительные резисторы, и автоматически регулирует их.
Электрики применяются для повторяемых измерений и записи показаний величины, а также для автоматического контроля, управления и регулирования.
На картинке показано, как применяется мост Уитстона для измерения неэлектрических величин.
Мост Уитстона предназначен не только для измерения сопротивления резисторов, но и для определения широкого спектра неэлектрических параметров, при условии, что сам датчик является резистивным. На рисунке показано, как применяется мост Уитстона для измерения неэлектрических величин.
Посредством мостовой схемы Уитстона, можно измерить подвижность чувствительного элемента-датчика, под воздействием неэлектрической силы. Таким образом, неэлектрическая величина может быть найдена с малой погрешностью.
При помощи тензометрических датчиков электрики могут определять значение механической деформации, температуры, освещенности, теплопроводности, теплоемкости, влажности и состав вещества.
В настоящее время современные измерительные приборы на базе моста Уитстона измеряют показания с моста через аналого-цифровой преобразователь, подсоединенный к цифровому вычислительному устройству, такому как микроконтроллер с вшитой программой, которая производит операции линеаризации, масштабирования и преобразования данных в числовое значение для измеряемой величины в единицах измерения, а также корректировку погрешностей и вывод итоговых данных в читаемом цифровом виде.
На них устанавливается предмет, вес которого надо определить. Вес этого предмета сравнивается с весом данной массы. Ниже представлены электронные весы, которые работают по такому же принципу.
Электронные весы измеряют вес предмета путем сравнения с данной массой. Данная масса контролируется и настраивается с помощью специального калибратора. Устройство предоставляет более точные и быстрые измерения, чем обычные напольные весы. При правильной настройке и использовании электронные весы предоставляют более точные результаты и позволяют выполнять более точные измерения. На рисунке представлены электронные весы, предназначенные для измерения веса предметов.
Для точной и однозначной идентификации машинных нагрузок можно использовать тензорезисторы. Это специальное переключающее устройство, которое может измерять механические нагрузки и преобразовывать их в соответствующие электрические сигналы. Кроме того, программными методами может быть проведен гармонический анализ и прочие исследования нагрузок с помощью тензорезисторов.
Тензорезистор приклеивается на деталь, для которой необходимо измерение механического напряжения. При этом, он включается в плечо моста, которое преобразует изменение напряжения в диагонали моста в соответствующее изменение сопротивления датчика.
Электрики используют метод разбаланса моста для измерения величины разбаланса и, таким образом, определения веса определенного объекта.
Датчик может быть не только электрическим, но и пьезоэлектрическим, если речь идет о измерении быстрой или динамической деформации.
На рисунке представлен датчик для измерения температуры.
В случае необходимости измерения температуры отличным способом будет использовать резистивные датчики, которые меняют сопротивление вместе с изменением температуры объекта или среды. На рисунке представлен датчик для измерения температуры, который оказывается очень полезным при проведении электрических работ.
Датчики могут получать информацию не только посредством прямого контакта с телом, но и излучения тепла. Такое применяется в болометрических пирометрах, где используется для измерения температуры.
Болометрический пирометр использует растущее электрическое сопротивление термочувствительного элемента для определения мощности поглощаемого потока электромагнитной энергии. При этом происходит нагрев элемента и изменение его электрического сопротивления.
Из платины изготовлена тонкая пластинка, подвергшаяся зачистке для повышения способности поглощать излучение. Из-за малой толщины пластинка быстро нагревается при воздействии излучения, которое приводит к повышению ее сопротивления.
Термометры с положительным температурным коэффициентом и терморезисторы с отрицательным температурным коэффициентом на базе полупроводников работают по принципу похожему на другие электрические элементы.
Для всех вышеуказанных технологических процессов необходимы специальные приборы для измерения соответствующих параметров. 
В зависимости от исследуемого процесса для измерения параметров используются различные приборы. Например, для измерения температуры, давления, теплопроводности, теплоемкости и других параметров используются термометры, манометры, датчики теплопроводности и т. д.
Применением моста Уитстона можно использовать фоторезисторы для измерения силы ионизирующего излучения.
Фоторезисторы – это полупроводниковые устройства, предназначенные для измерения силы освещенности. Они изменяют свое сопротивление под действием силы света.
Для использования фоторезисторов для измерения силы ионизирующего излучения, их можно подключить к мосту Уитстона. Это позволит измерить и получить более точные данные о силе ионизирующего излучения.
Фоторезисторы являются полупроводниковыми устройствами, предназначенными для измерения силы освещенности. Они имеют свойство изменять сопрот
Фоторезисторы, фотодиоды и фототранзисторы – использование и применение в электротехнике.
Аналоговые датчики – способы подключения к контроллеру и их применение.
Подключение аналоговых датчиков к Ардуино и захват показаний.
Измерение температуры и влажности на Arduino: список возможностей.