V elektronických obvodech hraje můstkový obvod klíčovou roli v laboratorních výpočtech pro implementaci různých elektronických aplikací. Na základě návrhu a konstrukce mostního okruhu existují různé typy mostních obvodů, jako je Wheatstone's, Maxwell „Kelvin, Wein, pěstounský můstek Carey atd. Pro výpočet hodnot odporu se používá obvod Carey Foster Bridge, který vynalezl Carey Foster v roce 1872. Tento článek poskytuje podrobnou analýzu Careyho pěstounského můstku, principu obvodu a jeho fungování.
Co je Carey Foster Bridge?
Mostový obvod, který dokáže vypočítat střední odpory nebo může porovnat a měřit dva velké / stejné odpor hodnoty s malými odchylkami je známý jako Carey pěstounský most. Je to upravená forma mostního obvodu Wheatstone. To je také označováno jako metoda malých odporů.
Princip Carey Foster Bridge
Princip pěstounského mostu Carey je jednoduchý a podobný principu fungování mostu Wheatstone. Funguje na principu nulové detekce. To znamená, že poměry odporů budou stejné a galvanometr zaznamená nulu, pokud není proud.
Jak víme, můstkový obvod je vyvážený, když přes něj neprotéká žádný proud galvanometr . V nevyváženém stavu protéká proud galvanometrem a odečet se zaznamenává pozorováním výchylky.
The Carey Foster Bridge schéma zapojení je zobrazen níže. V obvodu jsou dvě jednotky
- Mostní jednotka
- Testovací jednotka
Carey Foster Bridge Circuit
Testovací jednotka obsahuje zdroj napájení , galvanometr a proměnné odpory, které se mají měřit. Napájení stejnosměrným proudem se používá k eliminaci problémů s vybitím baterie, pokud jde o čas. Nezobrazuje to tedy žádný dopad na výstup.
Z obrázku je mostový obvod konstruován s odporem P, Q, R a S. P a Q jsou známé odpory používané pro srovnání. R a S jsou neznámé odpory, které se mají měřit. Kluzný drát o délce L je umístěn mezi odpory R a S, jak je znázorněno na obrázku. K vyrovnání / ekvivalentu poměrů odporů P / Q a R / S lze upravit hodnoty P a Q. Posuňte kontakt posuvného drátu na ekvivalentní poměr odporu.
Vezměme si I1 jako vzdálenost od levé strany, kde je most vyvážený. Zaměňte odpory R a S, zatímco můstek je vyvážen posunutím kontaktu na vzdálenost I2.
Přepínač slouží k záměně odporů R a S během testování. Když je můstek vyvážený, galvanometr zaznamenává nulu. První mostová bilanční rovnice je,
P / Q = (R + I1r) / [(S + (L + I1) r]
Kde r = odpor / délka jednotky kluzného drátu.
Nyní vyměňte odpory R a S.Potom je dána vyvážená rovnice pro můstkový obvod jako,
P / Q = (S + I2r) / [(R + (L-I2)]
Pro první rovnovážnou rovnici dostaneme,
P / Q + 1 = [(R + I1r + S + (L-I1) r] / [S + (L-I1) r] …… Rovnice (1)
P / Q = (R + S + I1r) / (S + (L-I1) r)
Dostaneme druhou rovnovážnou rovnici mostu jako
P / Q + 1 = [(S + I2r + R + (L-I1) r] / [R + (L-I2) r]… .. Rovnice (2)
P / Q +1 = (S + R + Ir) / (R + (L-I2) r)
Z výše uvedených rovnic (1) a (2)
S + (L-I1) r = R + (L-I1) r
S-R = (I1-I2)
Za podmínek rovnováhy můstku se rozdíl mezi odpory S a R rovná rozdílu vzdálenosti mezi délkami l1 a l2 kluzného drátu.
Proto se tento typ mostního obvodu také nazývá Carey foster slide wire bridge circuit.
V praxi, když je most nevyvážený, je galvanometr zapojen paralelně s nízkým odporem, což zabrání spálení obvodu. Careyův pěstounský můstek je citlivý tam, kde se má měření provádět v nulovém bodě. a známé a neznámé odpory jsou srovnatelné.
Kalibrace kluzného drátu
Pro dosažení kalibrace kluzného drátu umístěte odpory R nebo S paralelně se známými odpory kluzného drátu, jak je znázorněno na obrázku.
Pro kalibraci kluzného drátu považujte S za známý odpor
S 'je hodnota odporu při paralelním připojení.
S-R = (I1-I2) r
S’-R = (I’1-I’2) r
(S-R) / (I1-I2) = (S’-R) / (I'1-I’2)
Chcete-li získat hodnotu R k vyřešení výše uvedené rovnice,
R = [S (I’1-i’2) - S (I1-I2)] / [(I’1-I’2-I1 + I2)]… .. Rovnice (3)
Použitím náhradního můstku Carey lze hodnoty odporů R a S porovnávat a měřit přímo s ohledem na délku. Odpory P, Q a kluzný kontakt jsou vyloučeny.
Chyby při konstrukci obvodu Carey Bridge a kalibraci kluzného drátu
Konstantní odpor je nadměrný, pokud okraje připojených vodičů, měděných pásků a koncových odporových koncovek nejsou čisté.
Těsné připojení částečných odporů může vyvinout nepříznivý odporový kontakt, když proud protéká posuvným drátem po delší dobu, pak se vodič může zahřát a poškodit.
Při posouvání délky drátu může být nerovnoměrný a lze upravit rozměr průřezu drátu.
Výhody
The výhody pěstounského můstku Carey jsou
- Složitost můstkového obvodu je snížena, protože kromě kluzného vodiče a odporů není potřeba dalšího vybavení.
- Může být použit jako měřicí můstek, kde lze prodloužit délku kluzného drátu připojením odporů do série. Proto se zvyšuje přesnost můstkového obvodu.
- Konstrukce je jednoduchá a snadno navržitelná
- Komponenty použité v obvodu nejsou složité
Aplikace Carey Foster Bridge
Aplikace pěstounského můstku Carey jsou následující
- Používá se k výpočtu hodnot středních odporů
- Používá se k porovnání přibližných hodnot stejných odporů
- Používá se k měření hodnoty měrného odporu kluzného drátu. > Používá se v obvodech detektoru světla.
- Slouží k měření intenzity světla, tlaku nebo napětí. Jelikož se jedná o upravenou formu Wheatstoneova mostu
O toto tedy jde přehled Carey foster bridge obvod - definice, princip, obvod, výhody, aplikace a kalibrace kluzného drátu. Je tu pro vás otázka „Jaké jsou nevýhody pěstounského mostu Carey? '
