Danas je nabavljen miliommetar (mjerač malih električnih otpora) oznake NL 021, proizvod slovenskog poduzeća Iskra iz 1980-tih godina.
Miliommetar Iskra NL 021 bazira se na Thomsonovom mostu. Ovaj mjerni most razvio je engleski fizičar William Thomson poznat i kao Lord Kelvin pa se ovaj most negdje naziva i Kelvinov most ili Kelvinov dvostruki most. Struktura Thomsonovog mosta usko je povezana s Wheatstoneovim mostom.
Princip rada Thomsonovog mosta opisali smo u objavi Miliommetar OMEGA III pa se ovdje nećemo ponavljati. Spomenimo samo da se radi o mjernom mostu koji ima dvije osnovne grane (strujnu i mjernu) te da radi na principu mjerenja pada napona na nepoznatom otporniku. Most je izveden tako da isključuje utjecaj otpora poveznih mjernih kablova na nepoznati otpor te se nepoznati otpornik na isti spaja preko dva para poveznih kablova, odnosno četverožično (Kelvinovi mjerni kablovi).
Za mjerni instrument Iskra NL 021 nemamo nikakve podatke. Konstrukcija instrumenta je takva da su mehanički i elektromehanički elementi zajedno sa otpornicima slojno montirani na točno prilagođene nosače ili pozicije na samoj šasiji, a zatim spojeni lemnim vodovima. Takvu konstrukciju nemoguće je detaljno rastaviti bez odlemljivanja pojedinih spojeva, a uz to treba biti iznimno pažljiv da se ne oštete osjetljivi elementi instrumenata sa zakretnim svitkom (ampermetar i galvanometar). Također, da bi izmjerili vrijednosti ugrađenih otpora potrebno je odlemiti svaki otpornik, a zatim izmjeriti njegovu vrijednost nekim drugim preciznim milioometrom. Stoga, kako ne bi bespotrebno narušili originalnost instrumenta nismo išli u njegovo detaljno rastavljanje no na osnovu onoga koliko se može vidjeti nacrtali smo elektroničku shemu istog. Lijepo se može razlučiti strujna grana (crveno) te mjerna grana (bijelo), odnosno kako se sa nepoznatog otpornika (Rx) i mjerene žice (Rk) uzimaju uzorci pada napona koji se zatim uspoređuju na galvanometru.
Osnovna shema miliommetra Iskra NL 021. U strujnoj grani (crveno) nalazi se sklopka (0-1), zaštitini otpornik za ograničenje maksimalne struje Ro (namotan je ispod mjerne žice), shunt sa potenciometrom za kalibraciju ampermetra i mjerna žica Rk. Mjerne grane mosta (bijelo) paraleleno se preklapaju dvostrukom sklopkom za dobivanje mjernih opsega. Nepoznati otpornik Rx na instrument se spaja preko dva para mjernih kablova. Strujni kablovi (I1-I2 crveno) kao što se vidi nisu uključeni u mjerenje, a greška koju unose mjerni kablovi (X1-X2 bijelo) je zanemariva jer kroz taj strujni krug teče vrlo mala struja.
Thomsonov mjerni most temelj je gotovo svakog mjerača malih otpora sa galvanometrom. Također, gotovo uvijek se koristi mjerna žica sa skalom (Rk) kao usporedni otpornik kojim se uspostavlja ravnoteža mjernog mosta (pada napona) sa nepoznatim otpornikom. Za proširenje mjernih opsega najčešće se kao i u našem slučaju istodobno mijenja odnos dekadskih otpornika u mjernim granama mosta (R1/R2 i R3/R4), a vrlo rijetko se proširenje opsega izvodi u strujnoj grani (serijskim dodavanjem otpora mjernoj žici). Ponekad se u strujnoj grani nalaze samo fiksni mjerni otpornici, a ravnoteža mosta se nalazi dvostrukim potenciometrom u mjernoj grani. Kod posebno preciznih laboratorijskih Thomsonovih mostova kao Rk upotrebljavaju se posebni etalonski otpornici, a u mjernoj grani se dekadskim otpornicima preko dvostrukih sklopki i dvostrukim potenciometrima mogu mijenjati odnosi u granama mosta. Postoji dakle puno izvedbi Thomsonovog mosta, no zajedničko za sve njih je da su precizni onoliko koliko su precizni otpornici od kojih se sastoji (napon i struja napajanja nemaju utjecaj na točnost već samo na osjetljivost instrumenta). Otpornici su redovito žičani, odnosno od materijala koji ima vrlo mali temperaturni koeficijent, koji ne mijenja otpor uslijed mehaničkih naprezanja (trešnje, udarci i sl.) i koji zadržava konstantnost otpora kroz dugo vremensko razdoblje (desetljeća). Stoga ne čudi da bez problema možemo upogoniti neki miliommetar star nekoliko desetljeća i da će isti još uvijek raditi sa istom točnosti kao i kad je izašao iz tvornice.
Sklopke za uključenje strujnog izvora (2V / 2-3A) i preklapanje osjetljivosti galvanometra.
Mjerna žica sa spregnutom skalom jedini je mjerni otpornik u strujnoj grani Thomsonovog mosta.
Na komadić tiskane pločice zalemljen je shunt i kalibracijski višeokretni potenciometar za ugrađeni ampermetar kojim se kontrolira struja kroz strujnu granu Thomsonovog mosta.
Žičane otpornike u mjernim granama teško je uhvatiti i fotoaparatom, a da bi se dobio puni dostup do njih potrebno je razmontirati veliki broj drugih komponenti sa šasije.
Tko ima potrebu za stalnim mjerenjem malih otpora možda će se odlučiti na neku (skupu) digitalnu verziju miliommetra (koji se sasvim sigurno opet bazira na Thomsonovom mostu) no za sve druge elektroničare instrument poput Iskre NL 021 ili ranije opisani Metra Blansko Omega III i više će nego odlično poslužiti za takva mjerenja kroz dugi niz desetljeća 🙂