V elektronických obvodoch hrá mostíkový obvod kľúčovú úlohu pri laboratórnych výpočtoch na implementáciu rôznych elektronických aplikácií. Na základe návrhu a konštrukcie mostného okruhu existujú rôzne typy mostných obvodov, ako napríklad Wheatstone’s, Maxwell Kelvin, Wein, náhradný most Carey atď. Na výpočet hodnôt odporu sa používa obvod náhradného mosta Carey, ktorý vynašiel Carey Foster v roku 1872. Tento článok poskytuje podrobnú analýzu Careyho náhradného mostíka, princípu obvodu a jeho fungovania.
Čo je Carey Foster Bridge?
Mostový obvod, ktorý dokáže vypočítať stredný odpor alebo dokáže porovnať a zmerať dva veľké / rovnaké odpor hodnoty s malými obmenami je známy ako Careyov pestúnsky mostík. Je to upravená forma mostného okruhu Wheatstone. Je tiež označovaná ako metóda malých odporov.
Princíp Careyho Fostera Bridge
Princíp náhradného mosta Carey je jednoduchý a podobný princípu fungovania mostu Wheatstone. Funguje na princípe nulovej detekcie. To znamená, že pomery odporov budú rovnaké a galvanometer zaznamená nulu, ak netečie žiadny prúd.
Ako vieme, mostný obvod je vyvážený, keď cez ne netečie žiadny prúd galvanometer . Pri nevyváženom stave preteká prúd galvanometrom a nameraná hodnota sa zaznamenáva pozorovaním výchylky.
The Schéma zapojenia mosta Carey Foster je zobrazený nižšie. V obvode sú dve jednotky
- Mostná jednotka
- Testovacia jednotka
Carey Foster Bridge Circuit
Testovacia jednotka obsahuje Zdroj , galvanometer a premenné odpory, ktoré sa majú merať. Napájanie jednosmerným prúdom sa používa na elimináciu problémov s vybíjaním batérie v súvislosti s časom. Nezobrazuje to teda žiadny vplyv na výstup.
Na obrázku je mostíkový obvod konštruovaný s odpormi P, Q, R a S. P a Q sú známe odpory použité na porovnanie. R a S sú neznáme odpory, ktoré sa majú merať. Kĺzavý drôt s dĺžkou L je umiestnený medzi odpormi R a S, ako je znázornené na obrázku. Na vyrovnanie / ekvivalent pomeru odporov P / Q a R / S je možné upraviť hodnoty P a Q. Zasuňte kontakt klzného drôtu na ekvivalentný pomer odporu.
Považujme I1 za vzdialenosť od ľavej strany, kde je most vyvážený. Zamieňajte odpory R a S, kým sa mostík vyrovná posunutím kontaktu na vzdialenosť I2.
Prepínač sa používa na zámenu odporov R a S počas testovania. Keď je mostík vyvážený, galvanometer zaznamená nulu. Prvá mostíková bilančná rovnica je,
P / Q = (R + I1r) / [(S + (L + I1) r]
Kde r = odpor / dĺžka jednotky klzného drôtu.
Teraz vymeňte odpory R a S. Potom je daná vyvážená rovnica pre mostný obvod ako,
P / Q = (S + I2r) / [(R + (L-I2)]
Pre prvú rovnovážnu rovnicu dostaneme,
P / Q + 1 = [(R + I1r + S + (L-I1) r) / [S + (L-I1) r] …… Rovnica (1)
P / Q = (R + S + I1r) / (S + (L-I1) r)
Dostaneme druhú mostíkovú rovnovážnu rovnicu ako
P / Q + 1 = [(S + I2r + R + (L-I1) r] / [R + (L-I2) r] ... .. Rovnica (2)
P / Q +1 = (S + R + Ir) / (R + (L-I2) r)
Z vyššie uvedených rovníc (1) a (2)
S + (L-I1) r = R + (L-I1) r
S-R = (I1-I2)
Pri rovnovážnom stave mostíka sa rozdiel medzi odpormi S a R rovná rozdielu vzdialenosti medzi dĺžkami l1 a l2 klzného drôtu.
Preto sa tento typ mostného obvodu nazýva aj ako most Carey foster slide wire bridge circuit.
V praxi, keď je most nevyvážený, je galvanometer pripojený paralelne s nízkym odporom, čím sa zabráni spáleniu obvodu. Pestúnsky mostík Carey je citlivý tam, kde sa má meranie robiť v nulovom bode. a známe a neznáme odpory sú porovnateľné.
Kalibrácia klzného drôtu
Na dosiahnutie kalibrácie klzného drôtu umiestnite odpory R alebo S paralelne so známymi odpormi klzného drôtu, ako je znázornené na obrázku.
Pri kalibrácii posúvača považujte S za známy odpor
S ’je hodnota odporu pri paralelnom zapojení.
S-R = (I1-I2) r
S’-R = (I’1-I’2) r
(S-R) / (I1-I2) = (S’-R) / (I’1-I’2)
Ak chcete získať hodnotu R na vyriešenie vyššie uvedenej rovnice,
R = [S (I’1-i’2) - S (I1-I2)] / [(I’1-I’2-I1 + I2)] ... .. Rovnica (3)
Použitím podporného mostíka Carey možno hodnoty odporov R a S porovnávať a merať priamo s ohľadom na dĺžku. Odpor P, Q a posuvný kontakt sú vylúčené.
Chyby pri konštrukcii obvodu Carey Bridge a kalibrácii klzného drôtu
Konštantný odpor je nadmerný, ak okraje pripojených vodičov, medených pásikov a koncových koncoviek odporu nie sú čisté.
Tesné spojenie čiastkových odporov môže spôsobiť nepriaznivý odporový kontakt, keď prúd preteká klzným vodičom dlhšiu dobu, potom sa vodič môže zahriať a poškodiť.
Počas posúvania dĺžky drôtu by to mohlo byť nerovnomerné a rozmer prierezu drôtu je možné upraviť.
Výhody
The výhody pestúnskeho mostíka Carey sú
- Zložitosť mostného obvodu je znížená, pretože okrem klzného drôtu a odporov nie je potrebné ďalšie vybavenie.
- Môže sa použiť ako merací mostík, kde sa dá dĺžka posúvacieho drôtu zvýšiť zapojením odporov do série. Preto sa zvyšuje presnosť mostného obvodu.
- Konštrukcia je jednoduchá a ľahko sa navrhuje
- Komponenty použité v obvode nie sú zložité
Aplikácie Carey Foster Bridge
Aplikácie pestúnskeho mostíka Carey sú nasledujúce
- Používa sa na výpočet hodnôt stredných odporov
- Používa sa na porovnanie približných hodnôt rovnakých odporov
- Používa sa na meranie hodnoty špecifického odporu klzného drôtu. > Používa sa v obvodoch detektorov svetla.
- Používa sa na meranie intenzity svetla, tlaku alebo namáhania. Pretože ide o upravenú formu Wheatstoneovho mosta
Toto je teda všetko o prehľad pestúnskeho mostíka Carey obvod - definícia, princíp, obvod, výhody, aplikácie a kalibrácia klzného drôtu. Je tu pre vás otázka „Aké sú nevýhody pestúnskeho mostíka Carey? „
