Isang Maikling sa tulay ng Wheatstone at Paggawa nito

Subukan Ang Aming Instrumento Para Sa Pagtanggal Ng Mga Problema





Ang salitang 'tulay ng Wheatstone' ay tinatawag ding Resistance Bridge na, na imbento ni 'Charles Wheatstone'. Ang circuit circuit na ito ay ginagamit upang makalkula ang mga hindi kilalang halaga ng paglaban at bilang isang paraan ng pagkontrol ng instrumento sa pagsukat, mga ammeters, voltmeters, atbp. Ngunit, ang kasalukuyang digital millimeter ay nag-aalok ng pinakamadaling paraan upang makalkula ang isang paglaban. Sa mga nagdaang araw, ang tulay ng Wheatstone ay ginagamit sa maraming mga application tulad ng maaari itong magamit sa mga modernong op-amp upang mag-interface ng iba't ibang mga sensor at transduser sa amplifier circuit s. Ang circuit circuit na ito ay itinayo na may dalawang simpleng mga serial at parallel na resistensya sa pagitan ng isang terminal ng supply ng boltahe at mga terminal sa lupa. Kapag balanse ang tulay, pagkatapos ang ground terminal ay gumagawa ng isang zero boltahe na pagkakaiba sa pagitan ng dalawang magkatulad na mga sangay. Ang isang tulay ng Wheatstone ay binubuo ng dalawang i / p at dalawang o / p terminal na may kasamang apat na resistors na nakaayos sa isang hugis na brilyante.

Wheatstone Bridge

Wheatstone Bridge



Wheatstone Bridge at Paggawa nito

Malawakang ginagamit ang isang tulay ng Wheatstone upang masukat ang paglaban ng elektrisidad. Ang circuit na ito ay itinayo sa dalawang kilalang resistors , isang hindi kilalang risistor at isang variable na risistor na konektado sa anyo ng tulay. Kapag ang variable risistor ay nababagay, pagkatapos ang kasalukuyang sa galvanometer ay naging zero, ang ratio ng dalawang dalawang hindi kilalang resistor ay katumbas ng ratio ng halaga ng hindi kilalang paglaban at nababagay na halaga ng variable na paglaban. Sa pamamagitan ng paggamit ng isang Wheatstone Bridge ay madaling masukat ang hindi kilalang halaga ng resistensya sa kuryente.


Pag-aayos ng Circuit ng Wheatstone Bridge

Ang pag-aayos ng circuit ng tulay ng Wheatstone ay ipinapakita sa ibaba. Ang circuit na ito ay dinisenyo gamit ang apat na braso, katulad ng AB, BC, CD & AD at binubuo ng electrical resistence P, Q, R at S. Kabilang sa apat na resistances na ito, ang P at Q ay kilalang nakapirming resistensya sa kuryente. Ang isang galvanometer ay konektado sa pagitan ng mga B & D terminal sa pamamagitan ng isang S1 switch. Ang pinagmulan ng boltahe ay konektado sa mga terminal ng A & C sa pamamagitan ng isang switch S2. Ang isang variable risistor na 'S' ay konektado sa pagitan ng mga terminal C & D. Ang potensyal sa terminal D ay nag-iiba kapag ang halaga ng variable resistor ay umayos. Halimbawa, ang mga alon na I1 at I2 ay dumadaloy sa mga puntong ADC at ABC. Kapag nag-iiba ang halaga ng paglaban ng braso CD, magkakaiba rin ang kasalukuyang I2.



Pag-aayos ng Circuit ng Wheatstone Bridge

Pag-aayos ng Circuit ng Wheatstone Bridge

Kung may posibilidad kaming ayusin ang variable na paglaban ng isang estado ng mga gawain ay maaaring bumalik nang isang beses kapag ang boltahe ay bumaba sa resistor S na I2.S ay naging partikular na may kakayahang bumagsak ang boltahe sa kabuuan ng risistor Q I I1. Sa gayon ang potensyal ng puntong B ay nagiging pantay sa potensyal ng puntong D kung gayon ang potensyal na pagkakaiba b / n ang dalawang puntos na ito ay zero samakatuwid kasalukuyang sa pamamagitan ng galvanometer ay zero. Pagkatapos ang pagpapalihis sa galvanometer ay zero kapag ang S2 switch ay sarado.

Paggaling ng Wheatstone Bridge

Mula sa itaas na circuit, ang mga alon ng I1 at I2 ay


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

Ngayon potensyal ng point B na may paggalang sa point C ay ang drop ng boltahe sa Q transistor, pagkatapos ang equation ay

I1Q = VQ / P + Q ……………………… .. (1)

Ang potensyal na punto D na may paggalang sa C ay ang pagbagsak ng boltahe sa kabuuan ng risistor S, pagkatapos ang equation ay

I2S = VS / R + S ………………………… .. (2)

Mula sa equation sa itaas na 1 at 2 nakukuha natin,

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

Dito sa equation sa itaas, ang halaga ng P / Q at S ay kilala, kaya't ang halaga ng R ay madaling matukoy.

Ang mga de-koryenteng paglaban ng tulay ng Wheatstone tulad ng P at Q ay gawa sa tiyak na ratio, ang mga ito ay 1: 1 10: 1 (o) 100: 1 na kilala bilang mga arm ng ratio at ang braso ng rheostat S ay palaging nababago mula sa 1-1,000 ohm o mula sa 1-10,000 ohms

Halimbawa ng Wheatstone Bridge

Ang sumusunod na circuit ay isang hindi balanseng tulay ng Wheatstone, kalkulahin ang boltahe ng o / p sa kabila ng mga puntos ng C at D at kinakailangan ang halaga ng risistor na R4 upang balansehin ang circuit ng tulay.

Halimbawa ng Wheatstone Bridge

Halimbawa ng Wheatstone Bridge

Ang unang braso ng serye sa itaas na circuit ay ACB
Vc = (R2 / (R1 + R2)) X Vs
R2 = 120ohms, R1 = 80 ohms, Vs = 100
Palitan ang mga halagang ito sa equation sa itaas
Vc = (120 / (80 + 120)) X 100
= 60 volts
Ang pangalawang serye ng braso sa itaas na circuit ay ADB

VD = R4 / (R3 + R4) X Vs

DV = 160 / (480 + 160) X 100
= 25 Volts
Ang boltahe sa mga puntong C & D ay ibinibigay bilang
Vout = VC-VD
Vout = 60-25 = 35 volts.
Ang halaga ng R4 risistor ay kinakailangan upang balansehin ang tulay ng Wheatstone tulay ay ibinigay bilang:
R4 = R2 R3 / R1
120X480 / 80
720 ohms.

Kaya, sa wakas maaari nating tapusin na, ang tulay ng Wheatstone ay may dalawang i / p & dalawang o / p terminal na katulad ng A & B, C & D. Kapag ang balangkas sa itaas ay balanse, ang boltahe sa mga terminal ng o / p ay zero volts. Kapag ang tulay ng Wheatstone ay hindi balanse, ang boltahe ng o / p ay maaaring alinman sa + ve o –ve depende sa direksyon na hindi balanseng.

Paglalapat ng Wheatstone Bridge

Ang aplikasyon ng tulay ng Wheatstone ay light detector gamit ang Wheatstone bridge circuit

Wheatstone Bridge Light Detector Circuit

Wheatstone Bridge Light Detector Circuit

Ang mga balanseng circuit ng tulay ay ginagamit sa marami elektronikong aplikasyon upang masukat ang mga pagbabago sa tindi ng ilaw, pilay o presyon. Ang iba't ibang mga uri ng resistive sensors na maaaring magamit sa isang Wheatstone bridge circuit ay may kasamang: potentiometers, LDR's, mga gauge ng salaan at thermistor's, atbp.

Ang mga aplikasyon ng Wheatstone bridge ay ginagamit upang maunawaan ang dami ng elektrikal at mekanikal. Ngunit, ang simpleng aplikasyon ng tulay ng Wheatstone ay magaan na pagsukat gamit ang photoresistive device. Sa circuit ng tulay ng Wheatstone, ang isang light dependant na risistor ay inilalagay sa lugar ng isa sa mga resistors.

Ang LDR ay isang passive resistive sensor, na ginagamit upang mai-convert ang nakikitang mga antas ng ilaw sa isang pagbabago sa paglaban at kalaunan isang boltahe. Maaaring gamitin ang LDR upang sukatin at subaybayan ang antas ng kasidhian ng ilaw. Ang LDR ay may ilang Megha ohms paglaban sa malabo o madilim na ilaw sa paligid ng 900Ω sa isang 100 Lux ng isang ilaw intensity at pababa sa paligid ng 30ohms sa isang maliwanag na ilaw. Sa pamamagitan ng pagkonekta ng light dependant resistor sa Wheatstone bridge circuit, masusukat at masusubaybayan natin ang mga pagbabago sa mga antas ng ilaw.

Ito ay tungkol sa tulay ng Wheatstone at prinsipyo ng tulay ng Wheatstone, gumagana ito kasama ang application. Inaasahan namin na nakakuha ka ng mas mahusay na pag-unawa sa konseptong ito. Bukod dito, ang anumang mga query o pagdududa tungkol sa artikulong ito o mga proyekto sa electronics , mangyaring ibigay ang iyong puna sa pamamagitan ng pagbibigay ng puna sa seksyon ng komento sa ibaba.

Mga Kredito sa Larawan: