Můstky - II

Můstků je velké množství a je možné, že právě v tuto chvíli vzniká další. Stále však platí, že můstky slouží pro usnadnění nebo pro umožnění měření některých elektrických veličin. A to je místo pro můstky.

Thomsonův můstek
Chceme-li ve čtyřbodovém zapojení měřit velmi malý odpor můstkovou metodou, musíme použít dvojitý (Thomsonův) můstek. Místo přímého měření napětí na měřeném rezistoru se toto napětí porovnává s napětím na odporovém normálu, kterým protéká stejný proud jako měřeným rezistorem. Celý můstkový obvod se skládá ze dvou částí. Rezistory P, p, Q, q jsou součástí komerčně vyráběného můstku. Na schématu jsou tyto obvody zakresleny uvnitř čárkovaně vyznačeného obdélníku.
Je-li můstek vyrovnán, je mezi body, ve kterých je připojen indikátor G, nulový rozdíl potenciálů. Rezistory p, q pak teče stejný proud i. Napětí na rezistoru P musí být rovno napětí na rezistorech RN a p. Můstek je určen pro měření odporů menších než 1 Ω. Přesné měření vyžaduje čtyřbodové zapojení měřeného rezistoru RX rezistorového normálu RN. Jsou-li rezistory RN a RX menší než 1 Ω lze dosáhnout toho, že rezistory P, p, Q, q budou alespoň tisíckrát větší než RN či RX, což znamená, že proudy i a I budou nejméně tisíckrát menší než I0. Spád napětí na přívodních vodičích k můstku a na svorkách neovlivní proto podstatněji výsledek měření. Na přesnost měření Thomsonovým můstkem má vliv odchylka způsobená necitlivostí, případně dodatečné chyby vyplývající z přetížení proudových rezistorů, zkoušeného a srovnávacího, ze změn teploty a výskytu dodatečných elektromotorických sil v systému. Vzhledem k závadám a omezením tradičních technických můstků, dochází v současné době k tendenci konstruovat elektronické měřicí přístroje k měření malých odporů v rozsahu od jednotlivých mikroohmů do několika set ohmů. Přístroje umožňují měřit velmi malé odpory s rozlišením až 0,1 μΩ. Důležitou vlastností moderních mikroohmmetrů je jednoduchost ovládání, použití různých měřicích režimů a možnost spolupráce s počítačem.

De Sautyho můstek
De Sautyho můstek se používá k měření kapacity. Můstek je tvořen dvěma rezistory, dvěma kondenzátory a nulovým indikátorem. Aby bylo možno můstek úplně vyvážit, musely by být kondenzátory Cx (měřený kondenzátor) a CN (vyvažovací kondenzátor) bezeztrátové. To však v praxi neplatí, což znamená, že nelze můstek úplně vyvážit. Tato metoda se dá využít pro měření kapacity kondenzátorů s malým ztrátovým činitelem, stačí-li vyvážení na minimální výchylku. Nehodí se pro měření kondenzátorů s pevným dielektrikem. Kompenzaci nedokonalostí kondenzátorů navrhl Grover. Neznámý kondenzátor C1 s vnitřním odporem r1 představujícím ztráty ve větvi ab se porovná se standardním známým kondenzátorem C2 spolu s jeho vnitřním odporem r2 na rameni ad. Rezistory R1 a R2 jsou zapojeny externě v sérii s C1 a C2. Můstek může být vyvážen změnou některého z neindukčních rezistorů R3 nebo R4.

Scheringův můstek
Poprvé můstek užil německý fyzik Harald Schering v roce 1920. Scheringův můstek se používá k měření kapacit (úpravou i pro velké kapacity až desítky mF), ztrátového činitele (přesnost až 0,01 %) a permitivity izolantů. Přesnost měření kapacit bývá řádově 0,1 %. Frekvence zdroje bývá 15 až 1 000 Hz.

Pokračování článku naleznete v časopise Elektro 6/2021 str. 46