'Wheatstone köprüsü' terimi, 'Charles Wheatstone' tarafından icat edilen Direniş Köprüsü olarak da adlandırılır. Bu köprü devresi, bilinmeyen direnç değerlerini hesaplamak için ve ölçüm cihazını, ampermetreleri, voltmetreleri, vb. Düzenlemek için kullanılır. Ancak, mevcut dijital milimetreler bir direnci hesaplamanın en kolay yolunu sunar. Son günlerde, Wheatstone köprüsü, çeşitli sensörler ve dönüştürücülerle arayüz oluşturmak için modern op-amp'lerle kullanılabileceği gibi birçok uygulamada kullanılmaktadır. amplifikatör devresi s. Bu köprü devresi, bir voltaj besleme terminali ile toprak terminalleri arasında iki basit seri ve paralel dirençle oluşturulmuştur. Köprü dengelendiğinde, toprak terminali iki paralel kol arasında sıfır voltaj farkı üretir. Bir Wheatstone köprüsü, iki i / p ve iki o / p terminali, bir elmas şeklinde düzenlenmiş dört dirençten oluşur.

“Gökkuşağındaki renklerin sırasını gösteren dizi hangisidir? ”

Wheatstone köprüsü

Wheatstone Köprüsü ve Çalışması

Bir Wheatstone köprüsü, elektrik direncini ölçmek için yaygın olarak kullanılır. Bu devre bilinen iki dirençle inşa edilmiştir , bir bilinmeyen direnç ve köprü şeklinde bağlanmış bir değişken direnç. Değişken direnç ayarlandığında, galvanometredeki akım sıfır olur, iki bilinmeyen direncin oranı, bilinmeyen direnç değerinin ve ayarlanan değişken direnç değerinin oranına eşittir. Bir Wheatstone Bridge kullanarak, bilinmeyen elektrik direnci değeri kolayca ölçülebilir.

Wheatstone Köprüsü Devre Düzenlemesi

Wheatstone köprüsünün devre düzenlemesi aşağıda gösterilmiştir. Bu devre AB, BC, CD ve AD olmak üzere dört kollu olarak tasarlanmıştır ve P, Q, R ve S elektrik dirençlerinden oluşur. Bu dört direnç arasında P ve Q bilinen sabit elektrik dirençleridir. B & D terminalleri arasına bir S1 anahtarı ile bir galvanometre bağlanır. Voltaj kaynağı A & C terminallerine bir S2 anahtarı üzerinden bağlanır. C ve D terminalleri arasına değişken bir direnç 'S' bağlanır. Terminal D'deki potansiyel, değişken rezistörün değeri ayarlandığında değişir. Örneğin, I1 ve I2 akımları ADC ve ABC noktalarından geçer. Kol CD'nin direnç değeri değiştiğinde, I2 akımı da değişecektir.

Wheatstone Köprüsü Devre Düzenlemesi

Değişken direnci ayarlama eğilimindeysek, direnç S üzerindeki voltaj düşüşü olan I2.S, direnç Q, yani I1.Q. boyunca voltaj düşüşüne özel olarak yetenekli hale geldiğinde, bir durum bir kez geri dönebilir. Böylece B noktasının potansiyeli, D noktasının potansiyeline eşit olur, dolayısıyla bu iki noktanın potansiyel farkı b / n sıfırdır, dolayısıyla galvanometreden geçen akım sıfırdır. Daha sonra galvanometredeki sapma, S2 anahtarı kapatıldığında sıfırdır.

Wheatstone Bridge Derivasyonu

Yukarıdaki devreden, I1 ve I2 akımları

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

Şimdi C noktasına göre B noktasının potansiyeli, Q transistöründeki voltaj düşüşüdür, o zaman denklem

I1Q = VQ / P + Q ………………………… .. (1)

D noktasının C'ye göre potansiyeli, direnç S üzerindeki voltaj düşüşüdür, o zaman denklem

I2S = VS / R + S ………………………… .. (2)

Yukarıdaki denklem 1 ve 2'den şunu elde ederiz:

VQ / P + Q = VS / R + S

'' S / P + S = S / R + S

P + Q / Q = R + S / S

P / Q + 1 = R / S + 1

P / Q = R / S

“üç fazlı motor nasıl çalışır ”

R = SxP / Q

Burada yukarıdaki denklemde P / Q ve S'nin değeri bilinmektedir, bu nedenle R değeri kolayca belirlenebilir.

Wheatstone köprüsünün P ve Q gibi elektrik dirençleri kesin orandan yapılmıştır, oran kolları olarak bilinen 1: 1 10: 1 (veya) 100: 1'dir ve reostat kolu S her zaman 1-1.000 ohm arasında değişken yapılır veya 1-10.000 ohm arası

Wheatstone Köprüsü Örneği

Aşağıdaki devre dengesiz bir Wheatstone köprüsüdür, C ve D noktaları boyunca o / p voltajını hesaplar ve köprü devresini dengelemek için direnç R4'ün değeri gereklidir.

Wheatstone Köprüsü Örneği

Yukarıdaki devrede ilk seri kol ACB'dir
Vc = (R2 / (R1 + R2)) X Vs
R2 = 120ohm, R1 = 80 ohm, Vs = 100
Bu değerleri yukarıdaki denklemde değiştirin
Vc = (120 / (80 + 120)) X 100
= 60 volt
Yukarıdaki devrede ikinci seri kol ADB'dir

VD = R4 / (R3 + R4) X Vs

DV = 160 / (480 + 160) X 100
= 25 Volt
C ve D noktalarındaki gerilim şu şekilde verilir:
Vout = VC-VD
Vout = 60-25 = 35 volt.
Wheatstone köprü köprüsünü dengelemek için R4 direncinin değeri şu şekilde verilmiştir:
R4 = R2 R3 / R1
120X480 / 80
720 ohm.

Son olarak, Wheatstone köprüsünün A & B, C & D olmak üzere iki i / p & iki o / p terminaline sahip olduğu sonucuna varabiliriz. Yukarıdaki devre dengelendiğinde, o / p terminallerindeki voltaj sıfır volttur. Wheatstone köprüsü dengesiz olduğunda, o / p voltajı dengesizlik yönüne bağlı olarak + ve veya –ve olabilir.

Wheatstone Köprüsü Uygulaması

Wheatstone köprüsünün uygulaması Wheatstone köprü devresini kullanan ışık dedektörüdür

Wheatstone Bridge Işık Dedektörü Devresi

Dengeli köprü devreleri birçok elektronik uygulamalar ışık, gerilim veya basınç yoğunluğundaki değişiklikleri ölçmek için. Wheatstone köprü devresinde kullanılabilen farklı dirençli sensör türleri şunları içerir: potansiyometreler, LDR'ler, gerinim ölçerler ve termistörler vb.

Wheatstone köprü uygulamaları, elektriksel ve mekanik büyüklükleri algılamak için kullanılır. Ancak, basit Wheatstone köprü uygulaması, ışığa dirençli cihaz kullanılarak yapılan ışık ölçümüdür. Wheatstone köprü devresinde, dirençlerden birinin yerine ışığa bağlı bir direnç yerleştirilir.

Bir LDR, görünür ışık seviyelerini dirençte bir değişikliğe ve daha sonra bir voltaja dönüştürmek için kullanılan pasif dirençli bir sensördür. LDR, ışık yoğunluğu seviyesini ölçmek ve izlemek için kullanılabilir. LDR, loş veya karanlık ışıkta 100 Lux ışık yoğunluğunda 900Ω ve parlak ışıkta 30ohm civarında birkaç Megha ohm direncine sahiptir. Wheatstone köprü devresindeki ışığa bağlı direnci bağlayarak, ışık seviyelerindeki değişiklikleri ölçebilir ve izleyebiliriz.

Bu tamamen Wheatstone köprüsü ve Wheatstone köprüsü prensibi, uygulamayla birlikte çalışmasıyla ilgili. Bu kavramı daha iyi anladığınızı umuyoruz. Ayrıca, bu makaleyle ilgili herhangi bir soru veya şüphe elektronik projeler , lütfen aşağıdaki yorum bölümünde yorum yaparak geri bildiriminizi verin.

Fotoğrafa katkı verenler: