Στα ηλεκτρονικά κυκλώματα, ένα κύκλωμα γέφυρας παίζει βασικό ρόλο στους εργαστηριακούς υπολογισμούς για την εφαρμογή διαφόρων ηλεκτρονικών εφαρμογών. Με βάση το σχεδιασμό και την κατασκευή του κυκλώματος γέφυρας, υπάρχουν διαφορετικοί τύποι κυκλωμάτων γέφυρας όπως το Wheatstone, Μάξγουελ , Kelvin, Wein, Carey Foster Bridge κ.λπ. Για τον υπολογισμό των τιμών αντίστασης Χρησιμοποιείται το Carey Foster Bridge Circuit, το οποίο εφευρέθηκε από το Carey Foster το έτος 1872. Αυτό το άρθρο παρέχει μια λεπτομερή ανάλυση της Carey Foster Bridge, της αρχής του κυκλώματος και της λειτουργίας της.

Τι είναι το Carey Foster Bridge;

Το κύκλωμα γέφυρας που μπορεί να υπολογίσει μεσαίες αντιστάσεις ή να συγκρίνει και να μετρήσει τα δύο μεγάλα / ίσα αντίσταση Οι τιμές με μικρές παραλλαγές είναι γνωστές ως Carey Foster Bridge. Είναι η τροποποιημένη μορφή του κυκλώματος γέφυρας Wheatstone. Αναφέρεται επίσης ως μέθοδος μικρών αντιστάσεων.

Αρχή της Carey Foster Bridge

Η αρχή του Carey Foster Bridge είναι απλή και παρόμοια με την αρχή της γέφυρας Wheatstone. Λειτουργεί με την αρχή της μηδενικής ανίχνευσης. Αυτό σημαίνει ότι οι λόγοι των αντιστάσεων θα είναι ίσοι και το γαλβανόμετρο καταγράφει μηδέν όπου δεν υπάρχει ροή ρεύματος.

Όπως γνωρίζουμε, το κύκλωμα γέφυρας είναι ισορροπημένο όταν δεν υπάρχει ροή ρεύματος μέσω του γαλβανόμετρο . Σε μια μη ισορροπημένη κατάσταση, το ρεύμα ρέει μέσω του γαλβανόμετρου και η ένδειξη καταγράφεται παρατηρώντας την παραμόρφωση.

ο Διάγραμμα κυκλώματος Carey Foster Bridge φαίνεται παρακάτω. Υπάρχουν δύο μονάδες στο κύκλωμα

“ημιαγωγός τύπου n και p ”

Μονάδα γέφυρας
Μονάδα δοκιμών

Κύκλωμα Carey Foster Bridge

Η μονάδα δοκιμής περιέχει το παροχή ηλεκτρικού ρεύματος , γαλβανόμετρο και μεταβλητές αντιστάσεις που πρέπει να μετρηθούν. Η τροφοδοσία DC εφαρμόζεται για την εξάλειψη των ζητημάτων αποφόρτισης της μπαταρίας σχετικά με το χρόνο. Επομένως, δεν δείχνει καμία επίδραση στην έξοδο.

Από το σχήμα, το κύκλωμα γέφυρας είναι κατασκευασμένο με αντιστάσεις P, Q, R και S. P και Q είναι οι γνωστές αντιστάσεις που χρησιμοποιούνται για σύγκριση. Τα R και S είναι άγνωστες αντιστάσεις που πρέπει να μετρηθούν. Το συρόμενο σύρμα με μήκος L τοποθετείται μεταξύ των αντιστάσεων R και S όπως φαίνεται στο σχήμα. Για την εξισορρόπηση / ισοδυναμία των λόγων αντιστάσεων P / Q και R / S, μπορούν να ρυθμιστούν οι τιμές των P και Q. Σύρετε την επαφή του σύρματος ολίσθησης ώστε να ισοδυναμεί ο λόγος αντίστασης.

Σκεφτείτε το I1 ως την απόσταση από την αριστερή πλευρά όπου η γέφυρα είναι ισορροπημένη. Ανταλλάξτε τις αντιστάσεις R και S ενώ η γέφυρα ισορροπείται σύροντας την επαφή με απόσταση I2.

Ο διακόπτης χρησιμοποιείται για την εναλλαγή των αντιστάσεων R και S κατά τη δοκιμή. Το γαλβανόμετρο καταγράφει μηδέν όταν η γέφυρα είναι ισορροπημένη. Η πρώτη εξίσωση ισορροπίας γέφυρας είναι,

P / Q = (R + I1r) / [(S + (L + I1) r]

Όπου r = αντίσταση / μήκος μονάδας του συρόμενου σύρματος.

Τώρα εναλλάξτε τις αντιστάσεις R και S. Στη συνέχεια δίνεται η ισορροπημένη εξίσωση για το κύκλωμα γέφυρας ως,

P / Q = (S + I2r) / [(R + (L-I2)]

Για την πρώτη εξίσωση ισορροπίας, παίρνουμε,

P / Q + 1 = [(R + I1r + S + (L-I1) r] / [S + (L-I1) r] …… Eq (1)

P / Q = (R + S + I1r) / (S + (L-I1) r)

Παίρνουμε μια εξίσωση ισορροπίας δεύτερης γέφυρας ως

P / Q + 1 = [(S + I2r + R + (L-I1) r] / [R + (L-I2) r]… .. Εξ. (2)

P / Q +1 = (S + R + Ir) / (R + (L-I2) r)

“σε τι χρησιμεύει το πολύμετρο ”

Από τις παραπάνω εξισώσεις (1) και (2)

S + (L-I1) r = R + (L-I1) r

S-R = (I1-I2)

Στην κατάσταση ισορροπίας γέφυρας, η διαφορά μεταξύ των αντιστάσεων S και R είναι ίση με τη διαφορά απόστασης μεταξύ των μηκών l1 και l2 του συρόμενου σύρματος.

Ως εκ τούτου, αυτός ο τύπος κυκλώματος γέφυρας καλείται επίσης ως κύκλωμα γέφυρας συρμάτινου σύρματος Carey.

Στην πράξη, όταν η γέφυρα δεν είναι ισορροπημένη, το γαλβανόμετρο συνδέεται παράλληλα με τη χαμηλή αντίσταση, η οποία αποτρέπει την καύση του κυκλώματος. Η ανάδοχη γέφυρα Carey είναι ευαίσθητη όταν η μέτρηση πρέπει να γίνει στο μηδενικό σημείο. και οι γνωστές και άγνωστες αντιστάσεις είναι συγκρίσιμες.

Βαθμονόμηση συρόμενου σύρματος

Για να επιτευχθεί η βαθμονόμηση του σύρματος ολίσθησης, τοποθετήστε τις αντιστάσεις R ή S παράλληλα με τις γνωστές αντιστάσεις του σύρματος ολίσθησης όπως φαίνεται στο σχήμα.

Για βαθμονόμηση σύρματος ολίσθησης, θεωρήστε το S ως τη γνωστή αντίσταση

S 'είναι η τιμή αντίστασης όταν συνδέεται παράλληλα.

S-R = (I1-I2) r

S'-R = (I'1-I'2) r

“πώς να κάνετε ένα κύκλωμα χρονοδιακόπτη ”

(S-R) / (I1-I2) = (S'-R) / (I'1-I'2)

Για να λάβετε την τιμή του R για να λύσετε την παραπάνω εξίσωση,

R = [S (I'1-i'2) - S (I1-I2)] / [(I'1-I'2-I1 + I2)]… .. Εξ. (3)

Χρησιμοποιώντας το Carey Foster Bridge, οι τιμές των αντιστάσεων R και S μπορούν να συγκριθούν και να μετρηθούν άμεσα σχετικά με το μήκος. Οι αντιστάσεις P, Q και επαφή ολίσθησης εξαλείφονται.

Σφάλματα κατά την κατασκευή κυκλώματος Carey Bridge και βαθμονόμησης συρόμενου καλωδίου

Η σταθερή αντίσταση είναι υπερβολική όταν τα άκρα των συνδεδεμένων καλωδίων, ταινίες χαλκού και άκρα άκρης αντίστασης δεν είναι καθαρά.

Η στενή σύνδεση των κλασματικών αντιστάσεων μπορεί να αναπτύξει επαφή αντίθετης αντίστασης όταν το ρεύμα ρέει μέσω του σύρματος ολίσθησης για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα, τότε το καλώδιο μπορεί να θερμανθεί και να υποστεί ζημιά.

Κατά την ολίσθηση του μήκους του σύρματος, μπορεί να είναι μη ομοιόμορφο και η διατομή του σύρματος μπορεί να τροποποιηθεί.

Πλεονεκτήματα

ο πλεονεκτήματα του Carey Foster Bridge είναι

Η πολυπλοκότητα του κυκλώματος γέφυρας μειώνεται επειδή δεν υπάρχει ανάγκη για πρόσθετο εξοπλισμό εκτός από το σύρμα ολίσθησης και τις αντιστάσεις.
Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως η γέφυρα του μετρητή όπου το μήκος του σύρματος ολίσθησης μπορεί να αυξηθεί συνδέοντας αντιστάσεις σε σειρά. Ως εκ τούτου, αυξάνεται η ακρίβεια του κυκλώματος γέφυρας.
Η κατασκευή είναι απλή και εύκολη στο σχεδιασμό
Τα εξαρτήματα που χρησιμοποιούνται στο κύκλωμα δεν είναι περίπλοκα

Εφαρμογές του Carey Foster Bridge

Οι εφαρμογές του Carey Foster Bridge είναι οι εξής

Χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό των τιμών των μεσαίων αντιστάσεων
Χρησιμοποιείται για τη σύγκριση των κατά προσέγγιση τιμών ίσων αντιστάσεων
Χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της τιμής της ειδικής αντίστασης του συρόμενου σύρματος. > Χρησιμοποιείται σε κυκλώματα ανιχνευτή φωτός.
Χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της έντασης του φωτός, της πίεσης ή της καταπόνησης. Δεδομένου ότι είναι μια τροποποιημένη μορφή της γέφυρας Wheatstone

Επομένως, αυτό είναι όλο μια επισκόπηση του Carey Foster Bridge ορισμός κυκλώματος, αρχή, κύκλωμα, πλεονεκτήματα, εφαρμογές και βαθμονόμηση σύρματος ολίσθησης. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς «Ποια είναι τα μειονεκτήματα του Carey Foster Bridge; «