Kelvin 4-draadweerstandmeting: 11 belangrike feite

Die onderwerp van bespreking: Kelvin 4-draadweerstandmeting:

Wat is 4-draadweerstandmeting?

4 draadweerstandmeting

Daar is verskillende metodes om verskillende tipes weerstand te meet, waar dit verskil met die omvang van weerstand. 4-draadweerstandmetingsmetode is 'n baie akkurate meetmetode, wat baie lae weerstand met hoë akkuraatheid kan meet. Dit word gebruik om kontakweerstand of looddraadweerstandprobleme in die stroombaan te vermy. Hier word elke verbindingsdraad kelvinverbinding genoem.

In 4-draad weerstandmetingsmetode word die vierdraadverbinding gebruik waar tweedraad gebruik word om die toevoerstroom na die meetkomponent te lewer, en nog 'n tweedraad word gebruik om die spanningsval oor die meetelement te meet.

Soos ons weet, by konstante temperatuur Ohm se wet definieer weerstand 'R' as die verhouding van spanning oor die weerstand tot die stroom 'I' wat daardeur gaan, So met die meting van die spanningsval oor die meetkomponent met bekende stroom wat daardeur gaan, kan die weerstand van die meetelement bereken word.

Wat is Kelvin Bridge?

Kelvinbrug

Die basiese beginsel van die Kelvin 4 draadweerstandmeting is gebaseer op Kelvin Bridge. Kelvinbrug is 'n gewysigde weergawe van die Wheatstone-brug gebruik om die baie lae weerstandswaarde te meet, wat wissel van 1 ohm tot 0.00001 ohm. In hierdie brug word die effek van lasweerstand kontakweerstand en die weerstand van die looddrade in ag geneem.

Kelvin Bridge-baan:

Fig Kelvinbrug-kring.

Yb in die figuur is die verbindingsdraadweerstand.

Wanneer die galvanometer aan punt 'a' gekoppel is, word die weerstand van die gekoppelde leiding opgetel tot die weerstand Rx en totale impakte word Rx + R{ab} + R{cb}.

Wanneer die meter aan punt 'c' geheg is, word die weerstand van die leidingdrade opgesom tot R3 + R{ab} + R{cb}.

En wanneer die galvanometer aan die punt 'b', wat tussen 'a' en 'c' punt is, op so 'n manier geheg is dat die verhouding van loodweerstand van 'a' tot 'b' en 'c' tot 'b' ' is dieselfde as die verhouding van R1 na R2.

Vergelyking 1 :

Nou word die algehele vergelyking van die stroombaan

Vergelyking 2 :

Uit vergelyking 1 en 2 na oplossing kry ons:

Die finale vergelyking is dieselfde as die gebalanseerde Wheatstone-brug, wat wys dat verbindingsdraad uitgeskakel is deur die galvanometer by punt 'b' te verbind. Yb word met die kelvinbrug uitgeskakel.

Kelvin 4 draad weerstand Meting is hierin beskryf artikel met belangrike konsepte .
4-draadweerstandmetingkring uitgebrei.
Voordele en nadele van Kelvin 4-draadweerstandmetings beskryf.
Verskil tussen 4 draad vs 2 draad weerstandmeting verteenwoordig.
Belangrike toepassings van 4-draadweerstandmeting is beskryf.

*************************

Wat is 4-draadweerstandmeting?

4 draadweerstandmetingsmetode | 4 Draad Weerstand Meet Tegniek

Wanneer lae weerstand gemeet word, kan die verbindingsdrade 'n fout in die resultaat van meting veroorsaak. As die fout wat gemaak word hoër is as die toleransie, of as die akkuraatheid van die meting baie hoog vereis word, word vierdraadweerstandmeting gebruik. Ideaal gesproke het die draad geen interne weerstand nie, maar in die praktyk het elke draad 'n mate van interne weerstand.

4-draad weerstandmetingkring:

In die 4-draad weerstandmeting metode, 4-draadverbinding word gebruik waar tweedraad gebruik word om die meetstroom na die meetkomponent te lewer, en nog 'n tweedraad word gebruik om die Spanning daling oor die meetkomponent.

kelvin 4 draad weerstand meting
Fig. 4 draadweerstandmetingkring.

In hierdie 4-draad weerstandmetingsmetode word vaste stroomgenerator gebruik. As die weerstand deur die stroombaan dus verskil, sal die vaste stroomgenerator 'n konstante stroom deur die stroombaan lewer.

Die draad wat in spanningsmeting gebruik word, word reguit aan die bene van die weerstand gekoppel, wat gemeet moet word, en die spanningsmeter wat in hierdie metode gebruik word, is van hoë impedansie sodat minimale stroom daardeur gaan. Met 'n klein stroom deur die draad, die algehele Spanning daling oor die draad is weglaatbaar, wat nie die waarde van die meetkomponent se spanningsval beïnvloed nie. Hierdie metode skakel die draadweerstand uit, wat ook genoem word Kelvin or vier-draad metode. Hoor spesiale verbindingsknipsels word gebruik, wat bekend staan ​​as Kelvin-knipsels.

Kelvin Clip-kringverbinding:

Fig. Kelvin Clip wat in die stroombaanverbinding gebruik word.

Kelvin-knipsels staan ​​ook bekend as krokodil or krokodilknipsels. Elke helfte van die kakebeen van 'n Kelvin-knip is van mekaar geïsoleer; beide kake van die Kelvin-knip is elektries gemeen aan mekaar, wat gewoonlik op die hoogtepunt saamvoeg. Die stroomafleweringsdraad is aan een kakebeen gekoppel, en die spanningmeetdraad is aan die ander kakebeen gekoppel. Kelvin Clips word gebruik wanneer die akkuraatheid van die meting hoog vereis word.

Wat is die toepassings van 4-draadweerstandmeting?

4 Draad Weerstand Meting Toepassing:

  • Afstandswaarneming.
  • Weerstand termometer detektor.
  • Induksie verharding.

Wat is die belangrikste nadele van 4 draadweerstandmetings?

Nadele van Kelvin 4-draadweerstandmetings:

  • Duur.
  • Ingewikkelde stroombaan.
  • Toetsspoed is baie stadig.
  • Die nr. van toetspunte is twee keer.
  • Groter aantal verbindingsdrade word benodig.

2-draad en 4-draad weerstandmeting

In die 2-draad weerstandmeting, dra die totale looddraadweerstand by tot die meting omdat die stroom deur die hele stroombaan dieselfde is. Aangesien die spanningsval deur die draad en die meetkomponent 'n meting met fout kan produseer, het dit nie 'n baie akkurate uitset vir 'n klein waarde van weerstand wanneer die meetweerstand baie groter is as die draadweerstand nie. Dan kan die loodweerstand weglaatbaar raak. As die lengte van die draad minimum as moontlik kan wees, kan die meting se akkuraatheid verhoog word.

Fig. Twee-draad weerstand meting verbinding.

Soos ons uit die bostaande figuur kan sien, is RW1 en RW2 is die looddraadweerstand. Dit is omdat die Voltmeter die Spanning daling oor R + RW1 + RW2 . 2-draadweerstandmeting is 'n minder akkurate eenvoudige stroombaanstruktuur, wat minder verbindingsdrade benodig.

3 draadweerstandmeting

3-draad weerstandmeting, wat nie akkuraat is as 4-draadweerstandmeting nie, is meer akkuraat as tweedraadweerstandmeting. Die kompleksiteit van die stroombaan is minder as dié van 4-draad weerstandmeting.

Fig. 3 draadweerstandmetingkring.

In hierdie metode word die skakelaar gebruik, dus eers word die boonste lus van die weerstand gemeet, die Voltmeter meet die spanning oor RW1 + RW2, deel dan die waarde deur 2, wat die gemiddelde weerstand van hierdie twee drade gee. RW3 word aanvaar om dieselfde te wees as die gem. van RW1 en RW2.

Skakel dan die stroombaan oor na die gewone verbinding, wat die meetkomponent en die weerstand van draad RW meet2 + RW3. Die berekende waarde oor (R + RW2 + RW3) dan vergelyk met die eerste gemete waarde

wat gebruik word om die loodweerstand wat deur die draad geproduseer word uit die gemete waarde uit te skakel.

3-draad weerstandmetingsverbinding kan baie akkuraat wees as al die drie drade wat verbind is dieselfde weerstandwaarde R het1 =R2 =R3. 3-draadweerstandmeting word wyd gebruik in industriële toepassings, wat goeie kompromie bied; dit is akkuraat en gebruik minder draad as 4 draad weerstandmeting.

4 Draad Weerstand Meting Vs 2 Draad | 2 Draad vs 4 Draad Weerstand Meting | 4 Draad vs 2 Draad Weerstandmeting

parameter4 draadweerstandmeting2 draadweerstandmeting
Verbind draad4 verbindingsdraad2 verbindingsdraad
AkkuraatheidBaie hoog selfs vir lae weerstandmeting.Baie laag vir lae weerstandmeting.
Word gebruik vir die omvang van die weerstandOnder 1 ohm weerstand1 ohm tot 1 kilo ohm
KringontwerpKomplekseEenvoudige
KosDuurGoedkoop
Tabel: vergelyking tussen kelvin 2-draad en kelvin 4-draad weerstandmeting

Algemene vrae

Wat is die werklike werking van 2-draad 3-draad en 4-draad tipes weerstand temperatuur detektor dws RTD?

RTD staan ​​vir weerstand temperatuur detector. Dit is bekend dat die weerstand van 'n metaal verander met die temperatuurverandering, so deur die weerstand met die temperatuurverandering te meet, kan die temperatuurverskil opgespoor word. Hulle is sommige metale waar die temperatuurkoëffisiënt positief is, so met die toename in temperatuur, neem die elektriese weerstand van metaal toe. RTD kan 2-draad-, 3-draad- of 4-draadmetode gebruik.

Die fout wat deur die leiding veroorsaak word, kan 'n beduidende fout veroorsaak, so daar is baie min toepassings van 2-draad RTD, 2-draad RTD word gebruik met kort looddraad of waar hoë akkuraatheid nie nodig is nie. Driedraad RTD-metingkring wat die effek van looddraadweerstand minimaliseer solank die verbindingsdrade van dieselfde lengte is. Sommige faktore soos terminale korrosie of los verbinding kan steeds die loodweerstand aansienlik onderskei.

Drie-draad RTD is meer akkuraat as twee-draad RTD, terwyl minder akkuraat as 4 draad RTD, waar drie-draad RTD algemeen gebruik word in die industrie relatief goedkoper as dié van vier drade en het 'n meer eenvoudige Kringontwerp as dié van 'n vierdraad RTD. In 4-draad weerstandmeting is RTD waar die looddraad weerstand waargeneem kan word en apart van die sensormeting 4-draad RTD is 'n ware 4 draad weerstand meet Brug 4 draad RTD word gebruik waar hoë akkuraatheid nodig is. Tog is dit baie duur en kompleks in ontwerp.

Wat is die nadele van die metode om weerstand van 'n draad te meet deur 'n ammeter en 'n voltmeter in 'n stroombaan te gebruik?

Nadele hang af van die stroombaan se ontwerp, wat die weerstand sal meet vir twee-draad weerstand meting akkuraatheid is laag en vir vier-draad weerstand meting akkuraatheid is hoog. Daarteenoor is die tweedraadmeetkring baie eenvoudig en goedkoop, terwyl 4-draadweerstandmeting kompleks en duur is.

Die nadeel van die meting van weerstand met behulp van 'n ammeter en voltmeter kan wees om meters te gebruik wat nie reg werk nie. Die omvang van die meting moet oorweeg word vir die keuse van meters, ander nadeel voltmeter en ammeter moet gekoppel word aan die stroombaan in verskillende takke. Die Voltmeter moet parallel aan die meetlas gekoppel word, waar die ammeter in serie gekoppel moet word met die tak waar die stroom gemeet moet word.

Om meer te wete te kom oor wedersydse induktansie kliek hier

Wat is die weerstand van 'n elektriese verwarmer?

Volgens Joule-verhitting of Ohm-verhitting is hitte eweredig aan weerstand. Joule-verhitting is 'n proses waardeur elektriese stroom deur 'n geleier gaan hitte produseer, so vir 'n elektriese verwarmer moet daar hoë weerstand in die draad wees.

Wat is die faktore wat die weerstand beïnvloed?

  • temperatuur
  • Lengte van die draadarea
  • Dwarssnit area die draad
  • Aard van materiaal

Sal 'n dik draad meer weerstand hê as 'n dun draad Hoekom?

Die dun draad het gewoonlik groter weerstand as 'n dik draad, want die dun draad het minder elektrone om die stroom te dra en In vergelyking het die dik draad meer elektrone om die stroom te dra. Daarbenewens is die verhouding van weerstand en oppervlakte van deursnee van 'n draad wederkerig eweredig, as gevolg hiervan, as die dwarssnit van 'n draad verminder, sal die waarde van draad se weerstand hoër wees.

Hoe om die weerstand van 'n draad te verhoog?

Die toename in lengte van die draad of afname in die oppervlakte van die deursnee van 'n draad verhoog die weerstand.

Wat is die deursnee-area van 'n draad?

As ons 'n draad vertikaal loodreg op sy lengte sny, kry ons 'n sirkelvlak van die draad. Die area van die sirkelvlak van die draad staan ​​bekend as die deursnee-area van die draad en hierdie area van 'n draad hang nie af van die lengte van die draad nie, en dit is oor die algemeen uniform oor die hele lengte van die draad.

Waarom 'n hoë-impedansie voltmeter gebruik?

Ideale voltmeter het 'n oneindige impedansie wat geen stroom vanaf die stroombaan verbruik nie. Tog is feitlik e oneindige impedansie nie moontlik nie. 'n Hoë impedansie voltmeter word gebruik. Die stroom wat deur die Voltmeter gaan is baie klein, so dit beïnvloed nie die algehele stroombaan nie.

Is temperatuur direk eweredig aan weerstand? 

Die temperatuur is direk eweredig aan weerstand vir 'n metaalgeleier of die metaal met 'n positiewe temperatuurkoëffisiënt.

Wat is die uitwerking van temperatuur op weerstand?

Die effek van temperatuur op weerstand hang af van die temperatuurkoëffisiënt van die weerstand. Dit kan gedefinieer word as die verandering in weerstand per eenheidsverandering in temperatuur, as koëffisiënt positief is, sal weerstand toeneem met die temperatuurstyging en as koëffisiënt negatief is, sal weerstand verminder met die temperatuurstyging.

Kan 'n draad nul weerstand hê?

Die ideaal is, nul draadweerstand is moontlik, maar feitlik, geen draad teenwoordig het nul weerstand nie.

Hoekom gebruik ons ​​driedraad RTD?

Driedraad RTD is die akkuraatste wanneer die koppeling van looddraadweerstand aan driedraad RTD goedkoper is as 'n vierdraad RTD en het 'n minder ingewikkelde stroombaanontwerp as 'n vierdraad RTD.

Wat is die voordeel van 'n vierdraadweerstandmeting?

Vier draadweerstandmetings kan die looddraadweerstand uitskakel en het weerstandsmeting met die hoogste akkuraatheid.

Skakel na nuutste artikel

Laat 'n boodskap

Jou e-posadres sal nie gepubliseer word nie. Verpligte velde gemerk *

Scroll na bo