Beschrijving
Deze Bleeker Wheatstonebrug is van het type 51201 en is gemonteerd in een houten koffer. De brug is geschikt voor het meten van onbekende weerstanden. Bleeker heeft een tolerantie opgegeven van 0,05%. De brug bevat vier decaden (1, 10, 100, 1000 Ω) en kan weerstanden bepalen in een range van 1 tot 10 MΩ. Dit grote bereik is instelbaar met de knop Brugverhouding (0,001× tot 1000×).
Over de Wheatstonebrug wordt een externe spanning van 4,5 V – 6 V gezet. De microVoltmeter wordt gevoed met 2×9 Voltvoeding. De Voltmeter wordt gekalibreerd door de procedure zoals deze omschreven staat in de handleiding. De detector is niet gevoelig voor de eventuele offsetspanningen. Een eventuele nulpuntverschuiving kan met behulp van een trimpotmeter worden gecorrigeerd.
De Wheatstonebrug is in december 2017 doorgemeten en werkt nog nauwkeurig volgens de specificaties.
Voor de geïnteresseerde lezer:
Principe van een Wheatstonebrug
Een Wheatstonebrug is bedoeld als schakeling om zeer nauwkeurig en reproduceerbaar elektrische weerstanden te meten. Dit doet men door de onbekende weerstand (RX) in een opstelling met twee bekende weerstanden (R1 en R2) en een geijkte variabele weerstand (RV) te brengen. De opstelling heeft een brugstructuur (zie schema). Over de brug wordt een (gelijk-)spanning V aangebracht en een variabele weerstand zo ingesteld dat de spanning VG op nul wordt ingesteld. De brug is dan in evenwicht en men kan dan de onbekende weerstand bepalen met de formule: Rx = Rv x (R1 / R2). De uitkomst van de weerstandsmeting is onafhankelijk van de spanning V die over de brug wordt aangelegd.
Afleiding van de brugformule
De formule is eenvoudig via de wet van Ohm af te leiden (V= I x R). De spanning V over de brug zorgt ervoor dat er een stroom I gaat lopen in het circuit. Deze stroom vertakt zich in twee stromen IA en IB ,waarbij IA door de weerstanden RX en R1 loopt en de stroom IB door de weerstanden RV en R2 loopt. Volgens de wet van Ohm geldt dat de spanning VG gelijk is aan:
VG = IB R2 – IA R1 = IA Rx – IB Rv
Als we de brug in balans brengen, geldt dat VG = 0. Dan volgt uit het eerste gedeelte van de vergelijking:
IB = IA R1 / R2
Vullen we IB in in het tweede gedeelte van de vergelijking; dan kunnen we IA elimineren en blijft over:
Rx = Rv x (R1 / R2)
Met dank aan dr. A.C. Labrujere voor het doormeten en beschrijven van dit instrument.
