Termiä 'Wheatstonen silta' kutsutaan myös nimellä Resistance Bridge, joka on 'Charles Wheatstone' keksi. Tätä siltapiiriä käytetään tuntemattomien vastusarvojen laskemiseen ja keinona säätää mittauslaitetta, ampeerimittareita, volttimittareita jne. Mutta nykyiset digitaaliset millimetrit tarjoavat helpoimman tavan laskea vastus. Viime päivinä Wheatstone-siltaa käytetään monissa sovelluksissa, kuten sitä voidaan käyttää nykyaikaisten op-vahvistimien kanssa erilaisten antureiden ja antureiden liittämiseksi vahvistinpiiri s. Tämä siltapiiri on rakennettu kahdella yksinkertaisella sarja- ja rinnakkaisvastuksella jännitesyöttöliittimen ja maadoitusliittimien väliin. Kun silta on tasapainossa, maadoitusliitin tuottaa nolla jännite-eron kahden rinnakkaisen haaran välillä. Wheatstone-silta koostuu kahdesta i / p- ja kahdesta o / p-liittimestä, jotka sisältävät neljä vastusta, jotka on järjestetty timantinmuotoon.

“mihin tietokoneportteja käytetään ”

Wheatstonen silta

Wheatstonen silta ja sen toiminta

Wheatstonen siltaa käytetään laajalti sähköisen vastuksen mittaamiseen. Tämä piiri on rakennettu kahdella tunnetulla vastuksella , yksi tuntematon vastus ja yksi muuttuva vastus, jotka on kytketty sillan muodossa. Kun muuttuvaa vastusta säädetään, galvanometrin virta tulee nollaksi, kahden kahden tuntemattoman vastuksen suhde on yhtä suuri kuin tuntemattoman vastuksen arvon ja muuttuvan vastuksen säädetyn arvon suhde. Käyttämällä Wheatstone-siltaa tuntematon sähkövastuksen arvo voidaan helposti mitata.

Wheatstonen sillan piirijärjestely

Wheatstonen sillan piirijärjestely on esitetty alla. Tämä piiri on suunniteltu neljällä haaralla, nimittäin AB, BC, CD ja AD, ja se koostuu sähkövastuksesta P, Q, R ja S. Näiden neljän vastuksen joukossa P ja Q tunnetaan kiinteinä sähköresistansseina. Galvanometri on kytketty B & D-liittimien väliin S1-kytkimellä. Jännitelähde on kytketty A- ja C-liittimiin kytkimen S2 kautta. Liittimien C ja D väliin on kytketty vaihteleva vastus ‘S’. Liittimen D potentiaali vaihtelee, kun muutettavan vastuksen arvo säätyy. Esimerkiksi virrat I1 ja I2 kulkevat pisteiden ADC ja ABC läpi. Kun varren CD vastusarvo vaihtelee, myös I2-virta vaihtelee.

Wheatstonen sillan piirijärjestely

Jos pyrimme säätämään muuttuvaa vastusta, yksi tilanne voisi palata kerran, kun jännitteen pudotus vastuksen S yli, eli I2.S, tulee erityisesti kykeneväksi vastuksen Q jännitehäviöön eli I1.Q. Siten pisteen B potentiaali tulee yhtä suuri kuin pisteen D potentiaali, joten potentiaaliero b / n nämä kaksi pistettä ovat nolla, joten galvanometrin läpi kulkeva virta on nolla. Sitten galvanometrin taipuma on nolla, kun S2-kytkin on kiinni.

Wheatstonen sillan johtaminen

Edellä olevasta piiristä virrat I1 ja I2 ovat

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

Nyt pisteen B potentiaali pisteen C suhteen on jännitteen pudotus Q-transistorin yli, sitten yhtälö on

I1Q = VQ / P + Q ………………………… .. (1)

Pisteen D potentiaali suhteessa C on jännitteen pudotus vastuksen S yli, sitten yhtälö on

I2S = VS / R + S ………………………… .. (2)

Yllä olevasta yhtälöstä 1 ja 2 saadaan,

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

Tässä yllä olevassa yhtälössä tunnetaan P / Q: n ja S: n arvo, joten R-arvo voidaan helposti määrittää.

Wheatstone-sillan, kuten P: n ja Q: n sähköiset vastukset on tehty tarkasta suhteesta, ne ovat 1: 1 10: 1 (tai) 100: 1, jotka tunnetaan suhdevarrina, ja reostaattivarren S muuttuu aina 1-1 000 ohmiksi 1-10 000 ohmia

Esimerkki Wheatstonen sillasta

Seuraava piiri on epätasapainoinen Wheatstonen silta, laske o / p-jännite C- ja D-pisteiden yli ja vastuksen R4 arvoa tarvitaan sillapiirin tasapainottamiseksi.

Esimerkki Wheatstonen sillasta

Ensimmäisen sarjan varsi yllä olevassa piirissä on ACB
Vc = (R2 / (R1 + R2)) X Vs
R2 = 120 ohmia, R1 = 80 ohmia, Vs = 100
Korvaa nämä arvot yllä olevassa yhtälössä
Vc = (120 / (80 + 120)) X 100
= 60 volttia
Edellä olevan piirin toinen sarjan varsi on ADB

VD = R4 / (R3 + R4) X Vs

DV = 160 / (480 + 160) X 100
= 25 volttia
Jännite pisteiden C ja D yli on annettu
Vout = VC-VD
Vout = 60-25 = 35 volttia.
R4-vastuksen arvo vaaditaan Wheatstonen sillan tasapainottamiseksi seuraavasti:
R4 = R2 R3 / R1
120X480 / 80
720 ohmia.

“voitko testata kondensaattorin yleismittarilla ”

Joten lopuksi voimme päätellä, että Wheatstonen sillalla on kaksi i / p & kaksi o / p-liitintä, nimittäin A & B, C & D. Kun yllä oleva piiri on tasapainossa, o / p-liittimien jännite on nolla volttia. Kun Wheatstonen silta on epätasapainossa, o / p-jännite voi olla joko + ve tai –ve epätasapainon suunnasta riippuen.

Wheatstone-sillan käyttö

Wheatstone-sillan käyttö on valonilmaisin, joka käyttää Wheatstone-sillan piiriä

Wheatstone Bridge -valonilmaisinpiiri

Tasapainotettuja siltapiirejä käytetään monissa sähköiset sovellukset mitata valon, rasituksen tai paineen voimakkuuden muutoksia. Erilaisia resistiivisiä antureita, joita voidaan käyttää Wheatstonen siltapiirissä, ovat: potentiometrit, LDR: t, venymämittarit ja termistorit jne.

Wheatstone-sillan sovelluksia käytetään sähköisten ja mekaanisten määrien havaitsemiseen. Mutta yksinkertainen Wheatstone-sillasovellus on valonmittaus valoresistiivisellä laitteella. Wheatstonen siltapiirissä valosta riippuva vastus sijoitetaan yhden vastuksen tilalle.

LDR on passiivinen resistiivinen anturi, jota käytetään muuntamaan näkyvät valotasot vastuksen muutokseksi ja myöhemmin jännitteeksi. LDR: ää voidaan käyttää valon voimakkuuden mittaamiseen ja seuraamiseen. LDR: llä on useita megha-ohmin vastuksia hämärässä tai pimeässä valossa noin 900Ω 100 Lux: n valovoimalla ja noin 30ohmiin kirkkaassa valossa. Yhdistämällä valosta riippuvainen vastus Wheatstonen sillan piiriin voimme mitata ja seurata valotasojen muutoksia.

Kyse on Wheatstonen sillasta ja Wheatstonen sillan periaatteesta, sen työskentelystä sovelluksen kanssa. Toivomme, että olet saanut paremman käsityksen tästä käsitteestä. Lisäksi tämän artikkelin tai elektroniikkaprojektit , anna palautteesi kommentoimalla alla olevassa kommenttiosassa.

Valokuvahyvitykset: