Most je elektrický obvod ktorá sa skladá z troch vetiev, ktoré sú spojené v spoločnom bode, a medziľahlé premostenie, ktoré je prítomné, môže byť nastaviteľné. Používajú sa hlavne v elektrickom laboratóriu na meranie rôznych parametrov a v aplikáciách ako je filtrovanie, lineárne a nelineárne , atď. Mosty sú rozdelené do dvoch typov, sú to mosty DC ako Wheatstone Bridge, Kelvin Double Bridge, Mega Ohm Bridge a mosty AC ako Induktancia, Kapacita, Frekvencia. Na meranie malej hodnoty odporu ako 1 ohm môžeme použiť buď ohmmeter alebo Wheatstoneov most, ale v prípade, že je hodnota odporu menšia ako 1 ohm, bude ťažké ho zmerať. Preto posunieme nižšiu hodnotu neznámych rezistorov, 2 presné rezistory a ampérmetr s vysokým prúdom, aby sme vytvorili štvorkoncovkové rezistory, kde prúd preteká obvodom, potom možno pokles napätia na rezistoroch merať pomocou galvanometer , čo je dohromady štvorterminálny rezistor nazývaný kelvinový most.
Čo je dvojitý most Kelvin?
Definícia: Kelvinský most alebo dvojitý most Kelvin je upravenou verziou Wheatstoneov most , ktorý dokáže s vysokou presnosťou merať hodnoty odporu v rozmedzí od 1 do 0,00001 ohmu. Je pomenovaný preto, lebo na meranie neznámej hodnoty odporu používa inú sadu pomerových ramien a galvanometer. Základné fungovanie kelvinského dvojitého mosta je možné pochopiť zo základnej stavby a fungovania kelvinského mosta.
Princíp Kelvinovho mosta
Wheatstoneov most sa používa na meranie odporu rovného alebo väčšieho ako 1 - ohm, ale ak chceme merať odpor pod 1 - ohm, je to ťažké, pretože vodiče, ktoré sú pripojené k galvanometru, sčítajú odpor zariadenia pozdĺž s odporom vodičov vedúcim k zmenám v meraní skutočnej hodnoty odporu. Z tohto dôvodu môžeme na prekonanie tohto problému použiť upravený most, ktorý sa nazýva kelvinský most.
Odvodenie pre nájdenie neznámej hodnoty odporu
Kelvinov most má odpor „r“, ktorý spája „R“ (neznáme odpor ) na štandardný rezistor „S“. Hodnotu odporu je možné sledovať na galvanometri (od „m do n“). Ak ukazovateľ v galvanometri ukazuje na „m“. To znamená, že hodnota odporu je menšia a ak ukazovateľ ukazuje na „n“, znamená to, že hodnota odporu je vysoká. Preto skôr pripojením galvanometra k „ma an“ zvolíme ďalší medzibod „d“ v Kelvinovom moste, ako je to znázornené na obrázku
Kelvinov most
Hodnotu odporu je možné vypočítať nasledovne
r1 / r2 = P / Q ………… (1)
R + r1 = (P / Q) * (S + r2)
Kde od 1
r 1 / (r1 + r2) = P / (P + Q)
r1 = [P / (P + Q)] r
my to vieme 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)
Z vyššie uvedenej rovnice môžeme povedať, že pripojením galvanometra v bode „d“ nebude mať žiadny vplyv na meranie skutočnej hodnoty odporu, ale jedinou nevýhodou tohto procesu je, že je ťažké ho implementovať, a preto používame Kelvinov dvojitý mostík na získanie presnej nízkej hodnoty odporu.
Schéma zapojenia dvojitého mosta Kelvin
Konštrukcia dvojitého mosta Kelvin je podobná mostu z pšeničného kameňa, ale jediný rozdiel spočíva v tom, že sa skladá z 2 ramien „P & Q“, „p & q“, kde je rameno „p & q“ spojené s jedným koncom galvanometer, na „d“ a „P & Q“ je pripojený k druhému koncu galvanometra na „b“. Toto spojenie minimalizuje účinok spojovacieho vedenia a neznámeho odporu R & a štandardný odpor S sa umiestni medzi „m“ a „a“ a „c“.
Obvod dvojitého mosta Kelvin
Odvodenie
Pomer p / q = P / Q,
Podľa vyváženého stavu prúd v galvanometri = 0
Rozdiel potenciálov pri a & b = pokles napätia medzi 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)
Keď galvanometer ukazuje nulu, potom
( 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)]
My to vieme P / Q = p / q
R = (P / Q) * S ……. (5)
Pre získanie dokonalých výsledkov by mal byť pomer ramien udržiavaný na rovnakej úrovni a termoelektrické elektromagnetické pole indukované v mostíku pri snímaní hodnôt je možné znížiť zámenou polarity spojenia. Preto je možné z obidvoch ramien získať neznámu hodnotu odporu. Typicky meria 1 - 0,00001 ohmu s presnosťou ± 0,05% až ± 0,2%, aby sa dosiahla citlivosť, dodávaný prúd by mal byť veľký.
Výhody
Výhody sú
- Môže merať hodnotu odporu v rozsahu 0,1 µA až 1,0 A.
- Spotreba energie je menšia
- Jednoduchá konštrukcia
- Citlivosť je vysoká.
Nevýhody
Nevýhody sú
- Na zistenie, či je most vyvážený alebo nie, sa používa citlivý galvanometer.
- Na dosiahnutie dobrej citlivosti zariadenia je potrebný vysoký prúd.
- Ručné úpravy sa majú vykonávať pravidelne, ak je to potrebné.
Aplikácie
Aplikácia dvojitého mosta Kelvin je
- Používa sa na meranie neznámeho odporu drôtu.
Časté otázky
1). Aké sú rôzne typy mostov?
Mosty sa zvyčajne delia na dva typy, a to mosty DC (Wheatstone Bridge, Kelvin Double Bridge, Mega Ohm Bridge) a mosty AC (indukčnosť, kapacita, frekvencia).
2). Prečo sa používa dvojitý most Kelvin?
Kelvinov dvojitý mostík je upravená forma Wheatstoneovho mostíka, ktorý sa používa na meranie nižších hodnôt odporu v rozmedzí od 1 do 0,00001 ohmu.
3). Prečo sa na meranie nízkeho odporu používa dvojitý mostík Kelvin?
Pri meraní nízkej hodnoty odporu spôsobuje odpor kontaktu a prívodu značnú chybu v čítaní, preto sa na prekonanie tejto chyby používa dvojitý mostík Kelvin.
4). Aký je rozdiel medzi Wheatstone a Kelvin Double Bridge?
Wheatstoneov mostík meria odpor väčším alebo rovným 1 ohmu vyvažovaním obvodu, zatiaľ čo dvojitý mostík Kelvin je upravenou formou Wheatstoneovho mostíka, ktorý sa používa na meranie nižších hodnôt odporu v rozmedzí 1 až 0,00001 ohmu.
5). Keď je most vyvážený, koľko prúdu preteká galvanometrom?
Keď je mostík vyvážený, mostom preteká nulový prúd „0“.
6). Aký je vplyv zaťaženia a kontaktného odporu v kelvinovom moste?
V Kelvinovom moste nie je žiadny vplyv zaťaženia a kontaktného odporu, pretože most je nezávislý od zaťaženia a kontaktného odporu.
7). Aká je presnosť dvojitého mosta Kelvin?
Neznámu hodnotu odporu je možné získať z dvoch ramien Kelvinovho dvojitého mostíka, ktorý obvykle meria 1 - 0,00001 ohmu s presnosťou ± 0,05% až ± 0,2%.
Most je elektrický obvod, ktorý sa v laboratóriách používa na meranie rôznych parametrov. Zvyčajne sú rozdelené do dvoch typov, sú to DC (Wheatstone Bridge, Kelvin Double Bridge, Mega Ohm Bridge) a AC mosty (Induktancia, Kapacita, Frekvencia). Tento článok poskytuje prehľad dvojitého mosta Kelvin, a kelvinský most alebo kelvinský dvojitý mostík je upravená verzia Wheatstoneovho mostíka, ktorý dokáže merať hodnoty odporu v rozmedzí od 1 do 0,00001 ohmu s presnosťou ± 0,05% až ± 0,2%. Hlavnou výhodou tohto mostíka je, že dokáže merať aj malú hodnotu odporu.
