Sildlülitus

Allikas: Vikipeedia
Jump to navigation Jump to search
Sildlülituse skeem pingeallikaga U0 ja voltmeetriga U, mis mõõdab pinget rööpharusid sildaval takistil R5
Wheatstone’i silla põhiskeem

Sildlülitus on elektrilülitus, mille moodustavad H-kujuliselt ühendatud kaksklemmid (kahe väljekontaktiga ahelalülid). Kaksklemmideks on kõige sagedamini takistid (takistussillas) või dioodid (sildalaldis), kuid ka nii takistused kui kondensaatorid (Wien'i sild) .

Takistussild koosneb kahest rööpharust, kusjuures kummaski harus on kaks takistit: ühes harus R1, R2 ja teises R3, R4. Nende vahele on sillana ühendatud takisti R5. Rööpharude takistid (R1, R2, R3 ja R4) on silla õlad. Sageli kujutatakse sildskeemi kaldruudu kujuliselt.

Tuntuim sildlülitus on Wheatstone’i sild, mille leiutas 1833. aastal inglise füüsik Samuel Hunter Christie, kuid mille tegi tuntuks inglise teadlane Charles Wheatstone (1802‒1875), kui kasutas niisugust lülitust elektritakistuse täppismõõtmiseks. Siin on sillana ühendatud galvanomeeter (või kahepoolse skaalaga voltmeeter) ja silla teise diagonaali (punktidesse A ja B) vooluallikas. Neljast takistusest on teada kahe väärtused R1 ja R3, mõõdetav takistus on Rx ja muudetav on takistus R2.

Mõõtetoiming seisneb sildlülituse tasakaalustamises.

Toodud näite korral takistus R2 valitakse takistussalve takisteid ühendades niisugune, et voltmeeter näitaks nulli (punktides C ja D on siis ühesuurune pinge). Sel juhul on takistuste suhe Rx/R3 võrdne suhtega R1/R2 ja mõõdetava takistuse suurus

Takistuse Rm mõõtesild takistussalvega (skeemil näidatud lülituses on salve takistus 235,8 Ω)

Pöördvõrdeline Rx seos takistusega R2 suhtes pole mõistlik. Seetõttu mõõtmistel kasutatakse tegelikult sellist sildskeemi, milles mõõdetav takistus Rm on ühendatud takistussalvega samale poolele toite suhtes.

Takistussalv on täppistakistite komplekt, millest saab moodustada soovitud väärtusega takistuse. Skeemil toodud näite puhul on see 0,1 Ω kuni 999,9 Ω. Reaalselt võib takistussalve abil katta takistuse piirkonnas 0,01 Ω kuni 1000 MΩ (sagedamini küll kuni 1 MΩ).

Mõõtmistulemused võivad olla esitatud ka juhtivuse ühikutes (kuid siis peaks ka salv olema juhtivuste salv, et ei peaks pöördväärtusi arvutama).

Sildlülitusega saab vahelduvpinget (-voolu) rakendades ja reaktiivtakistuslikku (L või C) salve kasutades mõõta peale takistuse ka mahtuvust C ja induktiivsust L (või üldisemalt impedantsi Ż reaktiivkomponenti X) ning nendega määratud muid elektrilisi parameetreid, näiteks kaonurka või hüvetegurit. Loomulikult peab vahelduvvoolu kasutamise korral ka voltmeeter olema vahelduvpinge voltmeeter. Siinjuures silla tasakaalustamine tuleb saavutada voltmeetri näidu miinimumi järgi. Kahepolaarset (nulliga keskel) näitu on siiski võimalik saada, kuid seda ainult faasitundliku (sünkroon)detektoriga voltmeetri (vektorvoltmeetri) kasutamise korral.

Vahelduvvoolu mõõtesilla puhul võivad silla tundlikkused impedantsi aktiivtakistusliku ja reaktiivtakistusliku komponendi suhtes olla erinevad ja sõltuda sagedusest ning impedantsi komponentide suhtearvust.

Adekvaatsete mõõtetulemuste saamiseks peab kasutatavate salvede lülitusviis vastama mõõdetava impedantsi aseskeemile.

Vaata ka[muuda | muuda lähteteksti]

Välislingid[muuda | muuda lähteteksti]