3.3.2.4 Mostično vezje

HITRE POVEZAVE Mostično vezje Odvisnost

SLIKA Slika 3.3.2.4.1: Mostično vezje

SLIKA Slika 3.3.2.4.4: Fotomostič

SLIKA Slika 3.3.2.4.5: Mostično merjenje temperature

SLIKA Slika 3.3.2.4.6: Mostično merjenje upornosti

VIDEO
Video 3.3.2.4.1: Mostično vezje

ANIMACIJA
Animacija 3.3.2.4.1: Mostično vezje

FOTOGRAFIJA Fotografija 3.3.2.4.1: Mostično vezje

Na področju krmilne in regulacijske tehnike moramo pogosto oziroma se mora samodejno poleg velikosti, spreminjati tudi smer napetosti. Že elektromotor, ki mu v takem procesu moramo poleg števila vrtljajev spreminjati tudi smer vrtenja, je že tak primer.

Relativno enostavno elektronsko vezje, ki zmore poleg velikosti spreminjati tudi smer napetosti, dobimo z vzporedno vezavo dveh delilnikov napetosti na način, ki ga prikazuje slika 3.3.2.4.1. Poleg izhodne napetosti posameznega delilnika, daje taka vezava na voljo še napetost, ki »premošča« izhodna potenciala obeh delilnikov (V_A in V_B, slika 3.3.2.4.1) in je, kot vemo, določena z njuno razliko.

Z merjenjem smo se že prepričali, da sta potenciala V_A in V_B pri določeni vrednosti nastavljive upornosti R₂ enaka in da je v tem primeru mostična napetost 0 V.

V_A = V_A          U_M = V_A – V_B = 0 V

Uravnovešeno stanje mostiča je zanimivo tako za krmilno kot regulacijsko tehniko, saj smo z njim dobili tretjo možnost za samodejno logično odločanje v sistemu na osnovi primerjave nekega dejanskega stanja z želenim (V < V_B, V > VB in V = V_B).

Oglejmo si pogoje ravnotežja nekoliko podrobneje. Za napetostna delilnika mostičnega vezja na slika 3.3.2.4.1 lahko zapišemo:

Enačba 3.3.2.4.1: Pogoj ravnotežja mostične vezave

Podoben poskus bi lahko naredili tudi z upornostjo, ki je odvisna od temperature, in učinek bi bil podoben.

Ročno krmilimo mostično napetost pri krmiljenju (nastavljanju želenih stanj sistema) in kot bomo videli merjenju, npr. upornosti. Temperatura, svetloba, ... pa samodejno krmili mostično napetost in s tem omogoča regulacijo npr. temperature, svetlobe, ... ali samo merjenje teh količin (slika 3.3.2.4.5).

Zanimivo za merilno tehniko je, da z mostično napetostjo npr, digitalnemu merilniku temperature zagotovimo celovito informacijo o temperaturi in sicer o velikosti, o 0 ^oC (pri U_M = 0) in o predznaku temperature (pri U_M > 0 ali < 0).

Mostično vezje uporabljamo tudi za merjenje upornosti. Pri tem neznano upornost R_X vključimo, kot manjkajoči sestavni del, v posebno izvedbo mostične vezave. Tako dobljena mostična vezava ima v osnovi tri nastavljive upornosti in vgrajen občutljiv merilnik toka (galvanometer). Slika 3.3.2.4.6 prikazuje zelo poenostavljeno vezavo takega mostiča, saj so, med drugim, že nastavljive upornosti izvedene tako, da je nastavljene upornosti možno odčitati.

Po vključitvi neznane upornosti R_X mostič najprej uravnovesimo (nastavljive upornosti nastavimo tako, da bo I_G = 0). Neznano upornost R_X lahko izračunamo iz ravnovesnega pogoja (enačba 3.3.2.4.1):

Ker merjenje s preračunavanjem ni praktično, je mostič izveden tako, da iz nastavljenih upornosti pri ravnovesnem pogoju že neposredno odčitamo merjeno upornost. Tak mostič imenujemo Wheatstonov mostič.

Mostično merjenje upornosti je bolj točno od merjenj, ki jih omogoča Ω-meter za splošno rabo in je sestavni deli večnamenskega merilnika. Mostični merilnik je samostojni merilnik, merjenje z njim je zahtevnejše in ga praviloma uporabljamo za laboratorijska merjenja.

Dobra stran mostičnih merilnikov upornosti je tudi v manjši porabi energije baterije in v neobčutljivosti na manjše spremembe njene napetosti zaradi staranja na točnost merjenja.