Begrepet 'Wheatstone bridge' kalles også som Resistance Bridge, det vil si, oppfunnet av 'Charles Wheatstone'. Denne brokretsen brukes til å beregne de ukjente motstandsverdiene og som et middel til å regulere måleinstrumentet, amperemålere, voltmetere osv. Men dagens digitale millimeter er den enkleste måten å beregne en motstand på. De siste dagene har Wheatstone bridge blitt brukt i mange applikasjoner, for eksempel at den kan brukes med moderne op-forsterkere for å grensesnitt for ulike sensorer og svingere til forsterkerkrets s. Denne brokretsen er konstruert med to enkle serielle og parallelle motstander mellom en spenningsforsyningsterminal og jordterminaler. Når broen er balansert, produserer bakketerminalen en nullspenningsforskjell mellom de to parallelle grenene. En Wheatstone-bro består av to i / p- og to o / p-terminaler, inkludert fire motstander arrangert i diamantform.

“hvordan feilsøke elektrisk krets ”

Wheatstone Bridge

Wheatstone Bridge og dens arbeid

En Wheatstone-bro brukes mye til å måle den elektriske motstanden. Denne kretsen er bygget med to kjente motstander , en ukjent motstand og en variabel motstand koblet i form av bro. Når den variable motstanden justeres, blir strømmen i galvanometeret null, forholdet mellom to ukjente motstander er lik forholdet mellom verdien av ukjent motstand og justert verdi av variabel motstand. Ved å bruke en Wheatstone Bridge kan den ukjente verdien av elektrisk motstand lett måles.

Wheatstone Bridge Circuit Arrangement

Kretsarrangementet til Wheatstone-broen er vist nedenfor. Denne kretsen er designet med fire armer, nemlig AB, BC, CD & AD og består av elektrisk motstand P, Q, R og S. Blant disse fire motstandene er P og Q kjente faste elektriske motstander. Et galvanometer er koblet mellom B & D-terminalene via en S1-bryter. Spenningskilden er koblet til A & C-terminalene via en bryter S2. En variabel motstand ‘S’ er koblet mellom terminalene C & D. Potensialet ved terminal D varierer når verdien på den variable motstanden justeres. For eksempel strømmer strømmen I1 og I2 gjennom punktene ADC og ABC. Når motstandsverdien til arm-CD varierer, vil også I2-strømmen variere.

Wheatstone Bridge Circuit Arrangement

Hvis vi har en tendens til å justere den variable motstanden, kan en tilstand komme tilbake en gang når spenningsfallet over motstanden S som er I2.S blir spesielt i stand til spenningsfallet over motstanden Q dvs. I1.Q. Dermed blir potensialet til punktet B lik potensialet til punktet D, og derfor er potensialforskjellen b / n disse to punktene null, og derfor er strøm gjennom galvanometer null. Da er avbøyningen i galvanometeret null når S2-bryteren er lukket.

Wheatstone Bridge Derivation

Fra kretsen ovenfor er strømmen I1 og I2

I1 = V / P + Q og I2 = V / R + S

Nå er potensialet for punkt B med hensyn til punkt C spenningsfallet over Q-transistoren, så er ligningen

I1Q = VQ / P + Q …………………………… .. (1)

Potensialet for punkt D med hensyn til C er spenningsfallet over motstanden S, da er ligningen

I2S = VS / R + S …………………………… .. (2)

Fra ovenstående ligning 1 og 2 får vi,

VQ / P + Q = VS / R + S

`` Q / P + Q = S / R + S

P + Q / Q = R + S / S

P / Q + 1 = R / S + 1

P / Q = R / S

R = SxP / Q

Her i ligningen ovenfor er verdien av P / Q og S kjent, slik at R-verdien enkelt kan bestemmes.

De elektriske motstandene til Wheatstone bridge som P og Q er laget av et bestemt forhold, de er 1: 1 10: 1 (eller) 100: 1 kjent som ratio arms og reostatarmen S er alltid variabel fra 1-1,000 ohm eller fra 1-10 000 ohm

Eksempel på Wheatstone Bridge

Den følgende kretsen er en ubalansert Wheatstone-bro, beregne o / p-spenningen over C- og D-punktene, og verdien av motstanden R4 er nødvendig for å balansere brokretsen.

Eksempel på Wheatstone Bridge

Den første seriearmen i kretsen ovenfor er ACB
Vc = (R2 / (R1 + R2)) X Vs
R2 = 120 ohm, R1 = 80 ohm, Vs = 100
Erstatt disse verdiene i ovenstående ligning
Vc = (120 / (80 + 120)) X 100
= 60 volt
Den andre serie armen i kretsen ovenfor er ADB

VD = R4 / (R3 + R4) X Vs

DV = 160 / (480 + 160) X 100
= 25 volt
Spenningen over punkt C & D er gitt som
Vout = VC-VD
Vout = 60-25 = 35 volt.
Verdien av R4 motstand er nødvendig for å balansere Wheatstone bridge bridge er gitt som:
R4 = R2 R3 / R1
120X480 / 80
720 ohm.

Så til slutt kan vi konkludere med at Wheatstone-broen har to i / p & to o / p-terminaler, nemlig A & B, C & D. Når kretsen ovenfor er balansert, er spenningen over o / p-terminalene null volt. Når Wheatstone-broen er ubalansert, kan o / p-spenningen være enten + ve eller –ve, avhengig av ubalanseretningen.

Påføring av Wheatstone Bridge

Anvendelsen av Wheatstone bridge er lysdetektor ved bruk av Wheatstone bridge-krets

Wheatstone Bridge Light Detector Circuit

Balanserte brokretser brukes i mange elektroniske applikasjoner for å måle endringer i lysintensitet, belastning eller trykk. De forskjellige typer resistive sensorer som kan brukes i en Wheatstone-brokrets inkluderer: potensiometre, LDR, strekkmåler og termistor osv.

Wheatstone bridge-applikasjoner brukes til å registrere elektriske og mekaniske mengder. Men den enkle applikasjonen Wheatstone bridge er lysmåling ved hjelp av fotoresistiv enhet. I Wheatstone-brokretsen plasseres en lysavhengig motstand i stedet for en av motstandene.

“rc høypassfilteroverføringsfunksjon ”

En LDR er en passiv resistiv sensor, som brukes til å konvertere de synlige lysnivåene til en endring i motstand og senere en spenning. LDR kan brukes til å måle og overvåke lysintensitetsnivået. LDR har flere Megha ohm motstand i svakt eller mørkt lys rundt 900Ω ved 100 Lux med lysintensitet og ned til rundt 30ohms i sterkt lys. Ved å koble den lysavhengige motstanden i Wheatstone bridge-kretsen, kan vi måle og overvåke endringene i lysnivået.

Dette handler om Wheatstone bridge og Wheatstone bridge-prinsippet, det fungerer med applikasjonen. Vi håper at du har fått en bedre forståelse av dette konseptet. Videre, eventuelle spørsmål eller tvil angående denne artikkelen eller elektronikkprosjekter , vennligst gi din tilbakemelding ved å kommentere i kommentarfeltet nedenfor.

Fotokreditter: