Trumpa informacija apie Wheatstone tiltą ir jo veikimą

Išbandykite Mūsų Instrumentą, Kaip Pašalinti Problemas





Terminas „Wheatstone tiltas“ taip pat vadinamas pasipriešinimo tiltu, tai yra, sugalvotas „Charles Wheatstone“. Ši tiltinė grandinė naudojama apskaičiuojant nežinomas pasipriešinimo reikšmes ir kaip matavimo priemonės, ampermetrų, voltmetrų ir kt. Reguliavimo priemonė. Tačiau dabartiniai skaitmeniniai milimetrai siūlo lengviausią būdą apskaičiuoti varžą. Pastarosiomis dienomis „Wheatstone“ tiltas yra naudojamas daugelyje programų, pavyzdžiui, jis gali būti naudojamas su šiuolaikiniais op-amperais, kad būtų galima susieti įvairius jutiklius ir keitlius su stiprintuvo grandinė s. Ši tilto grandinė yra sukonstruota dviem paprastomis nuosekliomis ir lygiagrečiomis varžomis tarp įtampos tiekimo gnybto ir įžeminimo gnybtų. Kai tiltas yra subalansuotas, tada įžeminimo terminalas sukuria nulinį įtampos skirtumą tarp dviejų lygiagrečių šakų. „Wheatstone“ tiltą sudaro du i / p ir du o / p terminalai, įskaitant keturis rezistorius, išdėstytus deimanto pavidalu.

Wheatstone tiltas

Wheatstone tiltas



Wheatstone tiltas ir jo veikimas

Elektros varžai matuoti plačiai naudojamas Wheatstone tiltas. Ši grandinė yra pastatytas su dviem žinomais rezistoriais , vienas nežinomas rezistorius ir vienas kintamasis rezistorius, sujungtas tilto pavidalu. Kai kintamas rezistorius sureguliuojamas, srovė galvanometre tampa lygi nuliui, dviejų dviejų nežinomų rezistorių santykis yra lygus nežinomo pasipriešinimo vertės ir koreguojamos kintamos varžos vertės santykiui. Naudojant Wheatstone tiltą galima lengvai išmatuoti nežinomą elektrinės varžos vertę.


„Wheatstone Bridge“ grandinių išdėstymas

Wheatstone tilto grandinės išdėstymas parodytas žemiau. Ši grandinė suprojektuota su keturiomis rankomis, būtent AB, BC, CD ir AD, ir susideda iš elektrinės varžos P, Q, R ir S. Tarp šių keturių varžų P ir Q yra žinomos fiksuotos elektrinės varžos. Galvanometras yra sujungtas tarp B & D gnybtų per S1 jungiklį. Įtampos šaltinis jungiamas prie A ir C gnybtų per jungiklį S2. Kintamasis rezistorius ‘S’ yra sujungtas tarp gnybtų C ir D. Potencialas D gnybte kinta, kai kintamo rezistoriaus vertė koreguojasi. Pavyzdžiui, I1 ir I2 srovės teka per taškus ADC ir ABC. Kai svyruoja rankos CD pasipriešinimo vertė, kinta ir I2 srovė.



„Wheatstone Bridge“ grandinių išdėstymas

„Wheatstone Bridge“ grandinių išdėstymas

Jei mes linkę koreguoti kintamąjį pasipriešinimą, viena padėtis gali grįžti vieną kartą, kai įtampos kritimas per rezistorių S, t. Y. S, tampa specialiai pajėgus įtampos kritimui per rezistorių Q, ty I1.Q Taigi taško B potencialas tampa lygus taško D potencialui, taigi potencialo skirtumas b / n šie du taškai yra lygūs nuliui, taigi srovė per galvanometrą yra lygi nuliui. Tada, kai S2 jungiklis yra uždarytas, deformacija galvanometre yra lygi nuliui.

Wheatstone Bridge darinys

Iš minėtos grandinės srovės I1 ir I2 yra


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

Dabar taško B potencialas taško C atžvilgiu yra įtampos kritimas Q tranzistoriuje, tada lygtis yra

I1Q = VQ / P + Q ………………………… .. (1)

Taško D potencialas C atžvilgiu yra įtampos kritimas per rezistorių S, tada lygybė yra

I2S = VS / R + S ………………………… .. (2)

Iš pirmiau pateiktos 1 ir 2 lygties gauname,

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

Čia aukščiau pateiktoje lygtyje yra žinoma P / Q ir S reikšmė, todėl R vertę galima lengvai nustatyti.

Elektrinės Wheatstone tilto varžos, tokios kaip P ir Q, yra nustatytos pagal tam tikrą santykį, jos yra 1: 1 10: 1 (arba) 100: 1, žinomos kaip santykinės rankos, o reostato svirtis S visada kinta nuo 1-1 000 omų arba nuo 1-10 000 omų

Wheatstone tilto pavyzdys

Ši grandinė yra nesubalansuotas Wheatstone tiltas, apskaičiuokite o / p įtampą per C ir D taškus, o rezistoriaus R4 vertė reikalinga tilto grandinei subalansuoti.

Wheatstone tilto pavyzdys

Wheatstone tilto pavyzdys

Pirmoji serija iš pirmiau minėtos grandinės yra ACB
Vc = (R2 / (R1 + R2)) X Vs
R2 = 120 omų, R1 = 80 omų, Vs = 100
Pakeiskite šias reikšmes aukščiau pateiktoje lygtyje
Vc = (120 / (80 + 120)) X 100
= 60 voltų
Antroji serija aukščiau esančioje grandinėje yra ADB

VD = R4 / (R3 + R4) X Vs

DV = 160 / (480 + 160) X 100
= 25 voltai
Įtampa taškuose C ir D pateikiama kaip
Vout = VC-VD
Vout = 60-25 = 35 voltai.
R4 rezistoriaus vertė reikalinga norint subalansuoti Wheatstone tilto tiltą, nurodoma taip:
R4 = R2 R3 / R1
120X480 / 80
720 omų.

Taigi pagaliau galime padaryti išvadą, kad Wheatstone tiltas turi du i / p & du o / p gnybtus, būtent A & B, C ir D. Kai pirmiau minėta grandinė yra subalansuota, o / p gnybtų įtampa lygi nuliui voltų. Kai Wheatstone tiltas nesubalansuotas, o / p įtampa gali būti + ve arba –ve, priklausomai nuo disbalanso krypties.

Wheatstone tilto taikymas

„Wheatstone“ tiltas yra šviesos detektorius, naudojant „Wheatstone“ tilto grandinę

„Wheatstone Bridge“ šviesos detektoriaus grandinė

„Wheatstone Bridge“ šviesos detektoriaus grandinė

Subalansuotos tilto grandinės naudojamos daugelyje elektroninės programos matuoti šviesos, įtempimo ar slėgio pokyčius. Įvairūs varžinių jutiklių tipai, kurie gali būti naudojami „Wheatstone“ tilto grandinėje, yra: potenciometrai, LDR, įtempimo davikliai ir termistoriai ir kt.

„Wheatstone“ tiltai naudojami elektriniams ir mechaniniams dydžiams nustatyti. Bet paprasta Wheatstone tilto programa yra šviesos matavimas naudojant fotorezistyvųjį įtaisą. „Wheatstone“ tilto grandinėje vieno iš rezistorių vietoje dedamas nuo šviesos priklausomas rezistorius.

LDR yra pasyvus varžinis jutiklis, naudojamas matomos šviesos lygiams paversti pasipriešinimo pokyčiu ir vėliau įtampa. LDR galima naudoti matuojant ir stebint šviesos intensyvumo lygį. LDR turi keletą Megha omų varža silpnoje ar tamsioje šviesoje apie 900Ω esant 100 Lux šviesos intensyvumui ir iki maždaug 30ohms ryškioje šviesoje. Prijungdami nuo šviesos priklausantį rezistorių Wheatstone tilto grandinėje, mes galime išmatuoti ir stebėti šviesos lygio pokyčius.

Viskas yra apie Wheatstone tiltą ir Wheatstone tiltelio principą, jo darbą su programa. Tikimės, kad jūs geriau supratote šią koncepciją. Be to, kyla klausimų ar abejonių dėl šio straipsnio elektronikos projektai , pateikite savo atsiliepimą komentuodami žemiau esančiame komentarų skyriuje.

Nuotraukų kreditai: