ĐO LƯờNG NHIệT CHƯƠNG 2 - 50 - Cầu cân bằng 1 R 2 ( R l + R t ) = R 3 ( R 1 + R l ) R t = RR Rl R Rl 31 2 () + Ta thờng lấy R 2 = R 3 R t = RRl Rl 1 1 + = R 1 Vậy : R t = R 1 Ngời ta có thể xác định R t nhờ đọc biến trở R 1 ảnh hởng của dây dẫn là không đáng kể . Cầu cân bằng 2 Đối với mạch này ta có lt l RR RRr R Rr + ++ = + 11 3 22 => Rt = l R RR R R Rr Rr ).1(. 22 3 3 22 11 + + + + Ngời ta thờng bố trí sao cho R 3 & R 2 >> r 2max Rd E + - R t R3 Rl G c b d R l R2 R1 a r 2 r1 ĐO LƯờNG NHIệT CHƯƠNG 2 - 51 - 3 22 11 .R rR rR Rt + + = Nhợc: - Phải điều chỉnh biến trở bằng tay sau đó phải tính toán ra kết quả - Sơ đồ sau chính xác hơn nhng tốn dây dẫn hơn Cầu không cân bằng: Khi đo ta đóng cầu dao D sang vị trí Đ => I M = . . 231 K RtRRR U ab Trong đó K = R M ( R 1 + R t ) ( R 2 + R 3 ) + R 2 . R 3 (R 1 + R t )+ R 1 . R t ( R 2 + R 3 ) ( ở công thức trên xem R l không ảnh hởng đến kết quả đo nên không viết ) Sơ đồ : Nhận xét : Quan hệ I M & R t là không phải đờng thẳng. Muốn xác định R t phải cho U ab là không đổi. Phải giữ U ab cố định nên phải dùng R đ , trong thực tế ít dùng vì phức tạp và hơn nữa cần có thêm mA. Rd E + - R3 R2 R1 a c mA b' R 2 d R t D D K b R l Rl ĐO LƯờNG NHIệT CHƯƠNG 2 - 52 - Cầu cân bằng điện tử tự động: Sự cân bằng của cầu đợc thực hiện bằng cách thay đổi R p nằm trong nhánh cb có chứa Rt nếu hiệu điện thế các đỉnh c,d của cầu không bằng nhau thì có dòng qua đờng chéo này và qua BKĐĐT tín hiệu ra từ BKĐ làm động cơ thuận nghịch quay và làm thay đổi vị trí cần gạt trên R p cho đến khi cầu cân bằng, R p đợc tính toán và chế tạo sao cho khi nhiệt độ thay đổi trong khoảng đo thì cần gạt chạy từ đầu này đến đầu kia của biến trở . Đại lợng m xác định vị trí cần gạt có thể xác định theo công thức : )( . 32 2 RRRp R Rtm + = => m : Tỷ lệ với độ biến đổi R t Nhận xét: - Số chỉ cầu không phụ thuộc vào điện áp U - Số chỉ phụ thuộc tuyến tính vào sự biến đổi của tham số cần đo - Thực hiện phép đo tự động - Sơ đồ mắc 3 dây cho phép loại bỏ điện trở của dây dẫn - Có thêm các bộ KĐĐT và động cơ thuận nghịch - Khó đo đợc điện trở nhỏ Rl Rl Rt Rl 3 2 1 BKD DT PD U a b c d Rp m R 2 R3 R1 ĐO LƯờNG NHIệT CHƯƠNG 2 - 53 - Lôgômmét ( Tỷ số kế ) Sơ đồ nguyên Lý: Điện trở hai khung nh nhau = R k = R k1 = R k2 , hai khung đặt lệch nhau 1 góc E là nguồn điện một chiều cho dòng điện i 1 đi qua khung dây P 1 , dòng điện i 2 qua khung dây P 2 và và nhiệt kế điện trở R t . Các mô men quay M 1 = k 1 . B 1 . i 1 M 2 = k 2 . B 2 . i 2 Các khung dây quấn sao cho M 1 và M 1 ngợc chiều => k 1 . B 1 . i 1 = k 2 . B 2 . i 2 i i KB KB B B 1 2 22 11 2 1 == . . = f( ) ( Do K 1 = K 2 phụ thuộc kết cấu của khung dây, còn tỷ số giữa B 2 và B 1 phụ thuộc vị trí khung dây ). Ngoài ra i 1 và i 2 là dòng của 2 nhánh. i i RR RR tk k 1 2 = + + Rt = f( ) Tùy theo vị trí của kim mà ta sẽ biết đợc R t hoặc nhiệt độ t tơng ứng theo R t . Nhận xét : - Quan hệ này nói chung không phải là đờng thẳng. Tuy nhiên ta cấu tạo sao cho từ trờng càng ra ngoài càng yếu và < 22 o thì quan hệ R t = f( ) là đờng thẳng. NS Rt E P 1 P2 R i1 i2 ĐO LƯờNG NHIệT CHƯƠNG 2 - 54 - - Do có 3 đoạn dây nhỏ => nếu đứt 1 trong 3 dây thì mô men bị triệt tiêu và kim dao động => hỏng kim. - Khi đứt mạch chính thì kim không chỉ. - Nguồn điện không gây sai số đó (thờng dùng E = 4v). Sơ đồ lôgômmét đặt trong cầu không cân bằng: Phối hợp tỷ số kế với cầu điện không cân bằng thì sẽ đợc một công cụ đo có nhiều tính năng tốt hơn loại tỷ số kế đơn giản trên để dùng trong công nghiệp. R KT dùng để kiểm tra sự chính xác ban đầu của lôgômmét ( R KT = R t ). Nhận xét : Dùng cầu không cân bằng nhằm tăng tỷ số dòng qua 2 khung '' 1 ' 1 i i (Do khi các dòng ' 1 i và '' 1 i thay đổi theo nhiệt độ ) => độ nhạy cao hơn. Nhờ cầu điện cho dòng điện không cân bằng đi qua nên khi ' 1 i và '' 1 i thay đổi thì tổng số '' 1 ' 1 i i tăng. Rt D E c b d R3 R2 R4 R5 R6 R1 RlRl Rp Rk Rk RKT KT i'1 i''1 i . lt l RR RRr R Rr + ++ = + 11 3 22 => Rt = l R RR R R Rr Rr ).1(. 22 3 3 22 11 + + + + Ngời ta thờng bố trí sao cho R 3 & R 2 >> r 2max Rd E + - R t R3 Rl G c b d R l R2 R1 a r 2 r1 ĐO LƯờNG NHIệT. ĐO LƯờNG NHIệT CHƯƠNG 2 - 50 - Cầu cân bằng 1 R 2 ( R l + R t ) = R 3 ( R 1 + R l ) R t = RR Rl R Rl 31 2 () + Ta thờng lấy R 2 = R 3 R t . . . 231 K RtRRR U ab Trong đó K = R M ( R 1 + R t ) ( R 2 + R 3 ) + R 2 . R 3 (R 1 + R t )+ R 1 . R t ( R 2 + R 3 ) ( ở công thức trên xem R l không ảnh hởng đến kết quả đo nên