Uttrycket 'Wheatstone bridge' kallas också som Resistance Bridge, det vill säga uppfann av 'Charles Wheatstone'. Denna bryggkrets används för att beräkna okända motståndsvärden och som ett medel för att reglera mätinstrument, ammetrar, voltmetrar etc. Men nuvarande digitala millimeter erbjuder det enklaste sättet att beräkna ett motstånd. Under de senaste dagarna har Wheatstone bridge använts i många applikationer, till exempel den kan användas med moderna op-förstärkare för att koppla ihop olika sensorer och omvandlare till förstärkarkrets s. Denna bryggkrets är konstruerad med två enkla seriella och parallella motstånd mellan en spänningsförsörjningsterminal och jordanslutningar. När bron är balanserad producerar markterminalen en nollspänningsskillnad mellan de två parallella grenarna. En Wheatstone-bro består av två i / p- och två o / p-terminaler, inklusive fyra motstånd anordnade i diamantform.

“12 volt motorhastighetsreglerkrets ”

Wheatstone Bridge

Wheatstone Bridge och dess arbete

En Wheatstone-bro används ofta för att mäta det elektriska motståndet. Denna krets är byggd med två kända motstånd , ett okänt motstånd och ett variabelt motstånd anslutet i form av en brygga. När det variabla motståndet justeras blir strömmen i galvanometern noll, förhållandet mellan två okända motstånd är lika med förhållandet mellan värdet på okänt motstånd och justerat värde på variabelt motstånd. Genom att använda en Wheatstone Bridge kan det okända elektriska motståndsvärdet enkelt mätas.

Arrangemang för Wheatstone Bridge Circuit

Kretsarrangemanget för Wheatstone-bron visas nedan. Denna krets är utformad med fyra armar, nämligen AB, BC, CD & AD och består av elektriskt motstånd P, Q, R och S. Bland dessa fyra motstånd är P och Q kända fasta elektriska motstånd. En galvanometer är ansluten mellan B & D-terminalerna via en S1-omkopplare. Spänningskällan är ansluten till A & C-terminalerna via en omkopplare S2. Ett variabelt motstånd 'S' är anslutet mellan plintarna C & D. Potentialen vid plint D varierar när värdet på det variabla motståndet justeras. Till exempel strömmar I1 och I2 genom punkterna ADC och ABC. När motståndsvärdet på arm-CD varierar kommer I2-strömmen också att variera.

Arrangemang för Wheatstone Bridge Circuit

Om vi tenderar att justera det variabla motståndet kan ett tillstånd återvända en gång när spänningsfallet över motståndet S som är I2.S blir specifikt kapabelt att spänningsfallet över motståndet Q dvs I1.Q. Sålunda blir potentialen för punkten B lika med potentialen för punkten D, varför potentialskillnaden b / n dessa två punkter är noll, varför strömmen genom galvanometern är noll. Då är avböjningen i galvanometern noll när S2-omkopplaren är stängd.

Wheatstone Bridge Derivation

Från ovanstående krets är strömmarna I1 och I2

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

Nu är potentialen för punkt B med avseende på punkt C spänningsfallet över Q-transistorn, då är ekvationen

I1Q = VQ / P + Q …………………………… .. (1)

Potentialen för punkt D med avseende på C är spänningsfallet över motståndet S, då är ekvationen

I2S = VS / R + S …………………………… .. (2)

Från ovanstående ekvation 1 och 2 får vi,

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

Här i ekvationen ovan är värdet på P / Q och S kända, så R-värdet kan lätt bestämmas.

De elektriska motstånden för Wheatstone-brygga, såsom P och Q, är gjorda av bestämt förhållande, de är 1: 1 10: 1 (eller) 100: 1 känd som förhållandearmar och reostatarmen S görs alltid variabel från 1-1000 ohm från 1-10 000 ohm

Exempel på Wheatstone Bridge

Följande krets är en obalanserad Wheatstone-bro, beräkna o / p-spänningen över C- och D-punkter och värdet på motståndet R4 krävs för att balansera bryggkretsen.

Exempel på Wheatstone Bridge

Den första seriens arm i ovanstående krets är ACB
Vc = (R2 / (R1 + R2)) X Vs
R2 = 120 ohm, R1 = 80 ohm, Vs = 100
Ersätt dessa värden i ovanstående ekvation
Vc = (120 / (80 + 120)) X 100
= 60 volt
Den andra seriens arm i ovanstående krets är ADB

VD = R4 / (R3 + R4) X Vs

DV = 160 / (480 + 160) X 100
= 25 volt
Spänningen över punkterna C & D ges som
Vout = VC-VD
Vout = 60-25 = 35 volt.
Värdet på R4-motstånd krävs för att balansera Wheatstone Bridge Bridge ges som:
R4 = R2 R3 / R1
120X480 / 80
720 ohm.

Så slutligen kan vi dra slutsatsen att Wheatstone-bron har två i / p & två o / p-terminaler, nämligen A & B, C & D. När ovanstående krets är balanserad är spänningen över o / p-terminalerna noll volt. När Wheatstone-bron är obalanserad kan o / p-spänningen vara antingen + ve eller –ve beroende på obalansriktningen.

Tillämpning av Wheatstone Bridge

Tillämpningen av Wheatstone bridge är en ljusdetektor som använder Wheatstone bridge-kretsen

Wheatstone Bridge Light Detector Circuit

“hastighetskontroller för rc -bilar ”

Balanserade bryggkretsar används i många elektroniska applikationer för att mäta förändringar i ljusintensitet, belastning eller tryck. De olika typerna av resistiva sensorer som kan användas i en Wheatstone-bryggkrets inkluderar: potentiometrar, LDR, töjningsmätare och termistor etc.

Wheatstone bridge-applikationer används för att känna av elektriska och mekaniska mängder. Men den enkla applikationen Wheatstone bridge är ljusmätning med fotoresistiv enhet. I Wheatstone-bryggan placeras ett ljusberoende motstånd på platsen för ett av motstånden.

En LDR är en passiv resistiv sensor som används för att omvandla de synliga ljusnivåerna till en förändring i motstånd och senare en spänning. LDR kan användas för att mäta och övervaka ljusintensitetsnivån. LDR har flera Megha ohm motstånd i svagt eller mörkt ljus runt 900Ω vid 100 Lux med ljusintensitet och ner till cirka 30ohms i ett starkt ljus. Genom att ansluta det ljusberoende motståndet i Wheatstone-bryggkretsen kan vi mäta och övervaka förändringarna i ljusnivåerna.

Det här handlar om Wheatstone bridge och Wheatstone bridge-principen, dess arbete med applikationen. Vi hoppas att du har fått en bättre förståelse för detta koncept. Dessutom är alla frågor eller tvivel angående denna artikel eller elektronikprojekt , ge din feedback genom att kommentera i kommentarsektionen nedan.

Fotokrediter: