Sildlülitus

Sildlülitus on elektrilülitus, mille moodustavad H-kujuliselt ühendatud kaksklemmid (kahe väljekontaktiga ahelalülid). Kaksklemmideks on kõige sagedamini takistid (takistussillas) või dioodid (sildalaldis), kuid ka nii takistid 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 R_x 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 R_x/R₃ võrdne suhtega R₁/R₂ ja mõõdetava takistuse suurus

${\displaystyle R_{\text{x}}={\frac {R_{1}}{R_{2}}}\,R_{3}.}$

Takustuse R_x pöördvõrdeline seos takistuse R₂ suhtes pole mõistlik. Seetõttu mõõtmistel kasutatakse tegelikult sellist sildskeemi, milles mõõdetav takistus R_m 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.

• Sildalaldi
• Kompensaator

• Mõõtesild
• Wheatstone Bridge Circuit