Tiltas yra elektros grandinė kurį sudaro trys šakos, sujungtos viename taške, ir esamas tarpinis tiltas gali būti reguliuojamas. Jie daugiausia naudojami elektros laboratorijoje matuojant įvairius parametrus ir taikant filtravimą, linijinis ir netiesinis ir kt. Tiltai yra skirstomi į du jų tipus: nuolatinės srovės tiltai, tokie kaip Wheatstone tiltas, Kelvino dvigubas tiltas, Mega Ohmo tiltas ir kintamosios srovės tiltai, tokie kaip induktyvumas, talpa, dažnis. Norėdami išmatuoti mažą atsparumo vertę, pvz., 1 omą, galime naudoti omometrą arba „Wheatstone“ tiltą, tačiau tuo atveju, kai varžos vertė yra mažesnė nei 1 omas, bus sunku išmatuoti. Taigi mes šuntuojame mažesnę nežinomų rezistorių vertę, 2 tikslius rezistorius ir didelę srovės ampermetrą, kad suformuotume keturių gnybtų rezistorius, kur srovė teka per grandinę, tada įtampos kritimą per rezistorius galima išmatuoti naudojant galvanometras , kuris kartu yra keturių gnybtų rezistorius, vadinamas kelvino tiltu.
Kas yra Kelvino dvigubas tiltas?
Apibrėžimas: Kelvin tiltas arba kelvin dvigubas tiltas yra modifikuota versija Wheatstone tiltas , kuris gali labai tiksliai išmatuoti varžos vertes nuo 1 iki 0,00001 omų. Jis pavadintas todėl, kad nežinomai pasipriešinimo vertei išmatuoti naudoja kitą santykinių svirtelių ir galvanometro rinkinį. Pagrindinę Kelvino dvigubo tilto eksploataciją galima suprasti iš pagrindinės kelvino tilto konstrukcijos ir eksploatavimo.
Kelvino tilto principas
„Wheatstone“ tiltas naudojamas matuojant varžą, lygią arba didesnę kaip 1 omai, tačiau jei norime išmatuoti varžą, mažesnę nei 1 omai, pasidaro sunku, nes prie galvanometro prijungti laidai sujungia įrenginio varžą. kai laidų varža lemia faktinės varžos vertės matavimo svyravimus. Taigi, norėdami įveikti šią problemą, galime naudoti modifikuotą tiltą, vadinamą kelvino tiltu.
Nežinomos pasipriešinimo vertės nustatymo darinys
Kelvino tiltas yra atsparumo „r“, jungiantis „R“ (nežinomas rezistorius ) į standartinį rezistorių „S“. Varžos vertę galima peržiūrėti galvanometre (nuo „m iki n“). Jei galvanometro rodyklė rodoma ties „m“. Tai reiškia, kad varžos vertė yra mažesnė, o jei rodyklė rodoma ties „n“, tai varžos vertė yra didelė. Taigi, prijungdami galvanometrą prie „m“ ir „n“, mes pasirenkame kitą tarpinį tašką „d“ kelvino tilte, kaip parodyta paveiksle.
Kelvino tiltas
Varžos vertę galima apskaičiuoti taip
r1 / r2 = P / Q ………… (1)
R + r1 = (P / Q) * (S + r2)
Kur nuo 1
r 1 / (r1 + r2) = P / (P + Q)
r1 = [P / (P + Q)] .r
Mes tai žinome r1 + r2 = r
r2 = [Q / (P + Q)] .r
R + [P / (P + Q)] * r = P / Q [S + (Q / (P + Q) * r)]
R = (P / Q) * S …………. (2)
Iš pirmiau pateiktos lygties galime pasakyti, kad prijungus galvanometrą taške „d“ nebus jokio poveikio matuojant faktinę varžos vertę, tačiau vienintelis šio proceso trūkumas yra tas, kad jį sunku įgyvendinti, todėl mes naudojame dvigubas „Kelvin“ tiltelis, kad būtų galima gauti tikslią mažą atsparumo vertę.
Kelvino dvigubo tilto grandinės schema
Dvigubo Kelvino tilto konstrukcija yra panaši į kviečių akmens tiltą, tačiau vienintelis skirtumas yra tai, kad jį sudaro 2 rankos „P & Q“, „p & q“, kai petys „p & q“ yra sujungtas su vienu galu. galvanometras ties „d“ ir „P & Q“ yra sujungtas su kitu galvanometro galu ties „b“. Šis sujungimas sumažina jungiamojo laido poveikį ir nežinomas rezistorius R & tarp „m“ ir „n“ ir „a“ ir „c“ yra standartinis rezistorius S.
Kelvino dvigubo tilto grandinė
Išvedimas
Santykis p / q = P / Q,
Esant subalansuotai sąlygai, srovė galvanometre = 0
Potencialus skirtumas esant a & b = įtampos kritimas tarp Eamd.
Eab = [P / P + Q] Eac
Eac = I [R + S + [(p + q) r] / [p + q + r]] ………… (3)
Eamd = I [R + (p / (p + q)) * {(p + q) r / (p + q + r)}]
Eac = I [p r / (p + q + r)] ……… (4)
Kai galvanometras rodo nulį, tada
( P / P + Q) * I [R + (p / (p + q)) * {(p + q) r / (p + q + r)}] = I [pr / (p + q + r) ]
R = (P / R) * S + p r / (p + q + r) [(P / Q) - (p / q)]
Mes tai žinome P / Q = p / q
R = (P / Q) * S… (5)
Norint pasiekti puikių rezultatų, ginklų santykis turėtų būti vienodas, o tiltelyje sukeltą termoelektrinį elektromagnetinį lauką imant rodmenis galima sumažinti keičiant jungties poliškumą. Todėl nežinomą pasipriešinimo vertę galima gauti iš dviejų rankų. Paprastai jis matuoja nuo 1 iki 0,00001 omų tikslumu nuo ± 0,05% iki ± 0,2%, kad būtų pasiektas jautrumas, tiekiama srovė turėtų būti didelė.
Privalumai
Privalumai yra
- Jis gali išmatuoti atsparumo vertę nuo 0,1 µA iki 1,0 A.
- Elektros suvartojama mažiau
- Paprastos konstrukcijos
- Jautrumas didelis.
Trūkumai
Trūkumai yra
- Norint sužinoti, ar tiltas yra subalansuotas, ar ne, naudojamas jautrus galvanometras.
- Norint gauti gerą prietaiso jautrumą, reikalinga didelė srovė.
- Kai reikia, rankinis reguliavimas atliekamas periodiškai.
Programos
Kelvino dvigubo tilto taikymas yra
- Jis naudojamas nežinomai vielos varžai matuoti.
DUK
1). Kokie yra skirtingų tipų tiltai?
Tiltai paprastai skirstomi į du tipus: DC tiltas (Wheatstone tiltas, Kelvino dvigubas tiltas, Mega Ohmo tiltas) ir AC tiltas (induktyvumas, talpa, dažnis).
2). Kodėl naudojamas dvigubas Kelvino tiltas?
Kelvino dvigubas tiltas yra modifikuota Wheatstone tilto forma, naudojama matuoti mažesnes pasipriešinimo vertes nuo 1 iki 0,00001 omų.
3). Kodėl Kelvino dvigubas tiltas naudojamas mažam atsparumui matuoti?
Matuojant mažą pasipriešinimo vertę, kontaktas ir švino pasipriešinimas sukelia didelę skaitymo klaidą, taigi, norint įveikti šią klaidą, naudojamas dvigubas kelvinis tiltas.
4). Kuo skiriasi „Wheatstone“ ir „Kelvin Double Bridge“?
„Wheatstone“ tiltas matuoja pasipriešinimą, didesnį arba lygų 1 omui, subalansuojant grandinę, o Kelvino dvigubas tiltas yra modifikuota „Wheatstone“ forma, naudojama mažesnėms atsparumo vertėms nuo 1 iki 0,00001 omų matuoti.
5). Kai tiltas subalansuotas, kiek srovės teka per galvanometrą?
„0“ nulinė srovė teka tiltu, kai tiltas yra subalansuotas.
6). Koks kelvino tilto apkrovos ir kontaktinės varžos poveikis?
Kelvino tiltas neturi apkrovos ir kontaktinės varžos poveikio, nes tiltas nepriklauso nuo apkrovos ir kontaktinės varžos.
7). Koks „Kelvin Double Bridge“ tikslumas?
Nežinoma pasipriešinimo vertė gali būti gaunama iš dviejų Kelvino dvigubo tilto šakų, paprastai ji matuoja nuo 1 iki 0,00001 omo tikslumu nuo ± 0,05% iki ± 0,2%.
Tiltas yra elektros grandinė, naudojama laboratorijose įvairiems parametrams matuoti. Paprastai jie skirstomi į du tipus: DC (Wheatstone Bridge, Kelvin Double Bridge, Mega Ohm Bridge) ir AC tiltai (induktyvumas, talpa, dažnis). Šiame straipsnyje pateikiama dvigubo Kelvino tilto apžvalga, a kelvino tiltas arba kelvininis dvigubas tiltas yra modifikuota Wheatstone tilto versija, kuri gali išmatuoti pasipriešinimo reikšmes intervale nuo 1 iki 0,00001 omų tikslumu ± 0,05–0,2%. Pagrindinis šio tilto privalumas yra tas, kad jis gali išmatuoti net mažą atsparumo vertę.
