I elektroniska kretsar spelar en bryggkrets en nyckelroll i laboratorieberäkningar för att implementera olika elektroniska applikationer. Baserat på bryggkretsens design och konstruktion finns det olika typer av bryggkretsar som Wheatstone's, Maxwell , Kelvin, Wein, Carey fosterbro, etc. För att beräkna motståndsvärden används Carey fosterbro-krets, uppfunnen av Carey foster år 1872. Denna artikel ger en detaljerad analys av Carey fosterbro, kretsprincip och dess funktion.
Vad är Carey Foster Bridge?
Bryggkretsen som kan beräkna medelmotstånd eller kan jämföra och mäta de två stora / lika motstånd värden med små variationer kallas Carey foster bridge. Det är den modifierade formen av Wheatstones brokrets. Det kallas också metoden för små motstånd.
Carey Foster Bridge-princip
Carey-fosterbroprincipen är enkel och liknar Wheatstones broarbetsprincip. Det fungerar på principen om nolldetektering. Det betyder att förhållandena mellan motstånden är lika och galvanometern registrerar noll där det inte finns något strömflöde.
Som vi vet är bryggkretsen balanserad när det inte finns något strömflöde genom galvanometer . I obalanserat tillstånd flyter strömmen genom galvanometern och avläsningen registreras genom att observera avböjningen.
De Carey fosterbro kretsschema visas nedan. Det finns två enheter i kretsen
- Broenhet
- Testenhet
Carey Foster Bridge Circuit
Testenheten innehåller strömförsörjning , galvanometer och variabla motstånd som ska mätas. DC-strömförsörjningen används för att eliminera problem med batteriets urladdning angående tid. Så det visar ingen effekt på produktionen.
Från figuren är bryggkretsen konstruerad med P-, Q-, R- och S-motstånd. P och Q är de kända motstånden som används för jämförelse. R och S är okända motstånd som ska mätas. Glidtråden med en längd L är placerad mellan motstånden R och S som visas i figuren. För att utjämna / motsvara förhållandena mellan motstånden P / Q och R / S kan värdena för P och Q justeras. Skjut glidtrådens kontakt till motsvarande motståndsförhållande.
Tänk på att I1 är avståndet från vänster sida där bron är balanserad. Byt ut motstånden R och S medan bron blir balanserad genom att skjuta kontakten med ett avstånd på I2.
Omkopplaren används för att utbyta motstånden R och S under testning. Galvanometern registrerar noll när bron är balanserad. Den första bryggbalansekvationen är,
P / Q = (R + I1r) / [(S + (L + I1) r]
Där r = motstånd / enhetslängd på glidtråden.
Byt nu ut motstånden R och S. Därefter ges den balanserade ekvationen för bryggkretsen som,
P / Q = (S + I2r) / [(R + (L-I2)]
För den första balansekvationen får vi,
P / Q + 1 = [(R + I1r + S + (L-I1) r] / [S + (L-I1) r] …… Eq (1)
P / Q = (R + S + I1r) / (S + (L-I1) r)
Vi får en andra bryggbalansekvation som
P / Q + 1 = [(S + I2r + R + (L-I1) r] / [R + (L-I2) r] ... .. Ekv (2)
P / Q +1 = (S + R + Ir) / (R + (L-I2) r)
Från ovanstående ekvationer (1) och (2)
S + (L-I1) r = R + (L-I1) r
S-R = (I1-I2)
Vid bryggbalansförhållandet är skillnaden mellan motstånden S och R lika med skillnaden i avstånd mellan glidtrådens längder 11 och l2.
Därför kallas denna typ av bryggkrets också som Carey foster slide wire bridge-krets.
I praktiken, när bron är obalanserad, är galvanometern ansluten parallellt med det låga motståndet, vilket undviker bränning av kretsen. Carey fosterbro är känslig där mätningen ska göras vid nollpunkten. och de kända och okända motstånden är jämförbara.
Kalibrering av glidtråd
För att uppnå kalibrering av glidtråd, placera motstånden R eller S parallellt med de kända motstånden för glidtråd som visas i figuren.
För kalibrering av glidtråd, betrakta S som det kända motståndet
S 'är motståndsvärdet vid parallellanslutning.
S-R = (I1-I2) r
S'-R = (I'1-I'2) r
(S-R) / (I1-I2) = (S'-R) / (I'1-I'2)
För att få värdet R för att lösa ovanstående ekvation,
R = [S (I'1-i'2) - S (I1-I2)] / [(I'1-I'2-I1 + I2)] ... .. Ekv (3)
Genom att använda Carey fosterbro kan värdena på motstånden R och S jämföras och mätas direkt angående längd. Motstånden P, Q och glidkontakt elimineras.
Fel vid konstruktion av Carey Bridge-krets och kalibrering av glidtråd
Det konstanta motståndet är alltför stort när kanterna på de anslutna trådarna, kopparremsorna och motståndsspetsarna inte är rena.
Tät anslutning av bråkmotstånd kan utveckla negativ motståndskontakt när strömmen rinner genom glidtråden under en längre period, då kan tråden värmas upp och skadas.
Medan trådens längd skjuts kan den vara ojämn och trådens tvärsnittsdimension kan modifieras.
Fördelar
De fördelar med Carey fosterbro är
- Bryggkretsens komplexitet minskar eftersom det inte finns något behov av ytterligare utrustning förutom glidtråden och motstånden.
- Den kan användas som mätarbro där glidtrådens längd kan ökas genom att ansluta motstånd i serie. Därför ökar bryggkretsens noggrannhet.
- Konstruktionen är enkel och lätt att designa
- Komponenterna som används i kretsen är inte komplexa
Tillämpningar av Carey Foster Bridge
Användningarna av Carey fosterbro är som följer
- Den används för att beräkna värdena för medium motstånd
- Den används för att jämföra de ungefärliga värdena för lika motstånd
- Den används för att mäta värdet på glidtrådens specifika motstånd. > Används i ljusdetektorkretsar.
- Används för att mäta intensiteten av ljus, tryck eller belastning. Eftersom det är en modifierad form av Wheatstones bro
Således handlar det här om en översikt över Carey fosterbro kretsdefinition, princip, krets, fördelar, applikationer och kalibrering av glidtråd. Här är en fråga till dig ”Vilka är nackdelarna med Carey fosterbro? “
