Принцип компенсации.

Для вычисления кажущегося удельного сопротивления грунта р_к , необходимо знать разность потенциалов ΔV и ток i. Эти величины определяются потенциометром, измерительная часть которого основана на принципе компенсации и состоит из градуированного сопротивления R. Через градуированное сопротивление от элемента Е пропускается ток i. Если часть сопротивления R на отрезке между ползунками U и D равна г, то разность потенциалов между ними будет:

Измерение разности потенциалов.

Разность потенциалов измеряют в следующем порядке: а) освобождают appeтир рамки гальванометра, если стрелка гальванометра устанавливается не на нулевом делении, то ее подводят на нуль корректором; б) включают измерительную цепь ; в) компенсируют сторонние э. д. с. Для этого вращением головки реостата компенсатора поляризации и переменной полярности его включения в измерительную цепь добиваются, чтобы стрелка гальванометра установилась на нулевом делении. Если при крайнем положении головки реостата, а также при последующем изменении полярности включения стрелка гальванометра не возвращается в исходное положение (нулевое деление), то следует увеличить предел измерения разности потенциалов, даваемой компенсатором. Для этого в гнезда 5, 6 включают коротко замкнутую вилку и повторяют операцию в том же порядке; г) проверяют полярность измеряемой разности потенциалов. Для этого устанавливают головки движков в нулевое положение и боденом нажимают ключ одновременного замыкания, при этом стрелка гальванометра должна отклониться вправо. Если же стрелка отклоняется влево, то поворачивают кнопку переключателя 9 на 180°; д) вращением движков и подбором цены единицы показаний («чувствительности») потенциометра посредством кнопок добиваются положения компенсации.

Для этого на движках устанавливают некоторое показание и после нажатия боденом на ключ одновременного замыкания замечают направление отклонения стрелки гальванометра. Если она отклоняется и устанавливается левее нулевого деления, то это означает, что поставленная на потенциометре разность потенциалов более измеряемой, и показание движков следует уменьшить. При отклонении стрелки гальванометра вправо от нуля показания движков следует увеличить. Чем больше отклоняется стрелка от нуля, тем больше нужно изменять показания движков. Чувство масштаба и глазомера у оператора вырабатывается практикой. Если при включении всей суммы показаний движков (99 ом) стрелка гальванометра устанавливается вправо или влево от нуля, то, пользуясь кнопками следует соответственно увеличить или уменьшить цену единицы показаний потенциометра («чувствительность»). При малых показаниях движков (20 и менее) для повышения точности работы отсчеты следует брать при возможно меньшей цене единицы потенциометра и чувствительности измерения не ниже 10.

При достижении положения компенсации подсчитывают по ставленную на потенциометре разность потенциалов в милливольтах. Она равняется произведению компенсационного тока, определяемого по положению ключей на сумму показаний движков. Если при нажиме ключа одновременного замыкания стрелка гальванометра при изменении показания движков на единицу отклоняется в разные стороны от нуля, то значение измеряемой разности потенциалов лежит между двумя соседними значениями и в этом случае допускается интерполирование. Знак измеряемой разности потенциалов указывает стрелка на кнопке переключателя. Клемма М положительна по отношению к клемме N, если стрелка указывает на плюс, и отрицательна, если стрелка указывает на минус.

Измерение тока.

Ток измеряют в следующем порядке: а) правую вилку тройника, подключенного к клеммам М и N вставляют в гнезда сА включателя тока; левую вилку переключают к гнездам 1 и 2 компенсатора поляризации. При этом головка потенциометрического реостата компенсатора поляризации должна находиться в нулевом положении, а гнезда 3 и 4 должны быть замкнуты накоротко. б) включают боденом ток и производят компенсацию разности потенциалов подбором соответствующих сопротивлений, как это делается при измерении разности потенциалов; в) ток 1 в сА равняется произведению суммы цифр на головках декад (ом) на общую цифру, указываемую стрелками ключей, при их позиции, соответствующей скомпенсированным э.д.с.

Таким образом, показания гальванометра не входят в окончательное выражение для вычисления р_к. Следовательно, погрешности шкалы гальванометра не сказываются на результатах измерения. В этом заключается огромное преимущество метода определения р„ потенциометром перед методом земляного омметра.

Правила обращения с потенциометром

При работе с потенциометром необходимо соблюдать следующие правила:

1. Оберегать прибор от ударов и механических сотрясений, особенно при неарретированном положении подвесной системы гальванометра.

2. Содержать прибор в чистоте; не допускать проникания пыли или сырости внутрь прибора.

3. Хранить прибор в специальном чемодане.

4. Не вскрывать прибор без надобности, производить вскрытие только в соответствующем помещении.

5. Периодически производить смазку трущихся поверхностей:

а) осей ключей и движков вазелиновым маслом; б) нижних подшипников движков вазелиновым маслом через отверстия в нижней части оси; в) контактов декадного магазина — вазелином; г) оси реостата компенсатора поляризации.

6. Производить периодически чистку потенциометра — удалять металлическую пыль, образующуюся при трении башмаков о контакты.

7. При длительном хранении прибора вынуть из него элементы потенциометра и компенсатора поляризации.

При производстве измерительных работ с применением потенциометра следует соблюдать следующие правила обращения с прибором:

1. Кнопки чувствительности потенциометра, переключатель и арретир доводить до упоров.

2. Во избежание ошибок в отсчете устанавливать движки, так, чтобы цифры на их головках приходились точно против указателей. При этом следует иметь в виду, что при промежуточном положении стрелки указателя относительно соседних цифр движков разность потенциалов между ползунками U и D не равна промежуточному значению между этими цифрами.

3. Во избежание сильного броска, вредного для подвижной системы гальванометра, или пережигания проводов не включать в измерительную цепь напряжение свыше 0,5 в.

4. По окончании измерения гальванометр арретировать, а перед переноской и укладкой прибора в чемодан проверять соблюдение этого требования.

5. По окончании измерений размыкать измерительную цепь и цепи элементов потенциометра и компенсатора поляризации (повернуть головку реостата против часовой стрелки до упора).

6. Проверять изоляцию прибора, содержать панели прибора сухими; при влажной погоде во избежание утечек следует смазать наружные панели вазелином и тщательно вытереть их.

График электрических сопротивлений почвы (пример).