Elektronik devrelerde, bir köprü devresi, çeşitli elektronik uygulamaları gerçekleştirmek için laboratuvar hesaplamalarında önemli bir rol oynar. Köprü devresinin tasarımına ve yapımına bağlı olarak, Wheatstone’unki gibi farklı tipte köprü devreleri vardır, Maxwell , Kelvin, Wein, Carey koruyucu köprü, vb. Direnç değerlerini hesaplamak için 1872 yılında Carey koruyucu tarafından icat edilen Carey koruyucu köprü devresi kullanılmıştır. Bu makale Carey koruyucu köprüsü, devre prensibi ve işleyişinin ayrıntılı bir analizini vermektedir.
Carey Foster Bridge nedir?
Orta dirençleri hesaplayabilen veya iki büyük / eşit olanı karşılaştırıp ölçebilen köprü devresi direnç küçük varyasyonlara sahip değerler, Carey koruyucu köprü olarak bilinir. Wheatstone’un köprü devresinin değiştirilmiş şeklidir. Aynı zamanda küçük dirençler yöntemi olarak da adlandırılır.
Carey Foster Köprü Prensibi
Carey koruyucu köprü prensibi basittir ve Wheatstone’un köprü çalışma prensibine benzer. Boş algılama prensibine göre çalışır. Bu, direnç oranlarının eşit olacağı ve galvanometrenin akım akışının olmadığı yerlerde sıfırı kaydettiği anlamına gelir.
Bildiğimiz gibi, köprü devresi, içinden akım akışı olmadığında dengelenir. galvanometre . Dengesiz bir durumda, akım galvanometreden geçer ve sapma gözlemlenerek okuma kaydedilir.
Carey bakıcı köprü devre şeması aşağıda gösterilmiştir. Devrede iki ünite var
- Köprü Birimi
- Test Birimi
Carey Foster Köprü Devresi
Test ünitesi şunları içerir: güç kaynağı , galvanometre ve ölçülecek değişken dirençler. DC kaynağı, zamanla ilgili akü deşarjı sorunlarını ortadan kaldırmak için uygulanır. Dolayısıyla çıktı üzerinde herhangi bir etki göstermez.
Şekilden, köprü devresi P, Q, R ve S dirençleri ile inşa edilmiştir. P ve Q, karşılaştırma için kullanılan bilinen dirençlerdir. R ve S ölçülecek bilinmeyen dirençlerdir. L uzunluğundaki kayar tel, şekilde gösterildiği gibi R ve S dirençleri arasına yerleştirilir. P / Q ve R / S direnç oranlarını eşitlemek / eşitlemek için P ve Q değerleri ayarlanabilir. Kayar telin kontağını direnç oranına denk gelecek şekilde kaydırın.
I1'i köprünün dengelendiği sol taraftan olan mesafe olarak düşünün. Kontağı I2 mesafesiyle kaydırarak köprü dengelenirken R ve S dirençlerini değiştirin.
Anahtar, test sırasında R ve S dirençlerini değiştirmek için kullanılır. Galvanometre, köprü dengelendiğinde sıfırı kaydeder. İlk köprü denge denklemi,
P / Q = (R + I1r) / [(S + (L + I1) r]
Burada r = direnç / kayan telin birim uzunluğu.
Şimdi dirençleri R ve S değiştirin. Ardından köprü devresi için dengeli denklem şu şekilde verilir:
P / Q = (S + I2r) / [(R + (L-I2)]
İlk denge denklemi için,
P / Q + 1 = [(R + I1r + S + (L-I1) r] / [S + (L-I1) r] …… Denklem (1)
P / Q = (R + S + I1r) / (S + (L-I1) r)
İkinci bir köprü denge denklemi elde ederiz.
P / Q + 1 = [(S + I2r + R + (L-I1) r] / [R + (L-I2) r]… .. Denklem (2)
P / Q +1 = (S + R + Ir) / (R + (L-I2) r)
Yukarıdaki denklemlerden (1) ve (2)
S + (L-I1) r = R + (L-I1) r
S-R = (I1-I2)
Köprü dengesi koşulunda, S ve R dirençleri arasındaki fark, kayar telin l1 ve l2 uzunlukları arasındaki mesafe farkına eşittir.
Bu nedenle, bu tip köprü devresi aynı zamanda Carey besleyici kızaklı tel köprü devresi olarak da adlandırılır.
Uygulamada, köprü dengesiz olduğunda galvanometre düşük dirençle paralel bağlanarak devrenin yanmasını engeller. Carey koruyucu köprü, ölçümün sıfır noktasında yapılacağı yerde hassastır. ve bilinen ve bilinmeyen dirençler karşılaştırılabilir.
Kayar Tel Kalibrasyonu
Kayar telin kalibrasyonunu elde etmek için, R veya S dirençlerini şekilde gösterildiği gibi kayar telin bilinen dirençlerine paralel olarak yerleştirin.
Kayar telin kalibrasyonu için S'yi bilinen direnç olarak kabul edin
S ', paralel bağlandığında direnç değeri olabilir.
S-R = (I1-I2) r
S’-R = (I’1-I’2) r
(S-R) / (I1-I2) = (S’-R) / (I’1-I’2)
Yukarıdaki denklemi çözmek için R'nin değerini elde etmek için,
R = [S (I’1-i’2) - S (I1-I2)] / [(I’1-I’2-I1 + I2)]… .. Denklem (3)
Carey koruyucu köprüyü kullanarak, R ve S direnç değerleri karşılaştırılabilir ve doğrudan uzunlukla ilgili olarak ölçülebilir. P, Q ve slayt teması dirençleri ortadan kaldırılır.
Carey Köprü Devresi Oluşturulurken ve Kayar Tel Kalibre Edilirken Hatalar
Bağlı tellerin, bakır şeritlerin ve direnç uç uçlarının kenarları temiz olmadığında sabit direnç aşırıdır.
Kesirli dirençlerin sıkı bağlanması, akım kayar telden uzun süre aktığında ters direnç teması geliştirebilir, ardından tel ısınabilir ve hasar görebilir.
Telin uzunluğu kaydırılırken üniform olmayabilir ve telin kesit boyutu değiştirilebilir.
Avantajları
Carey koruyucu köprünün avantajları vardır
- Kayar tel ve dirençler dışında ek ekipmana ihtiyaç olmadığından köprü devresinin karmaşıklığı azaltılır.
- Dirençleri seri bağlayarak kayar tel uzunluğunun artırılabildiği metrelik köprü olarak kullanılabilir. Dolayısıyla köprü devresinin doğruluğu artar.
- İnşaat basit ve tasarımı kolaydır
- Devrede kullanılan bileşenler karmaşık değildir
Carey Foster Bridge Uygulamaları
Carey foster bridge uygulamaları aşağıdaki gibidir
- Orta dirençlerin değerlerini hesaplamak için kullanılır.
- Eşit dirençlerin yaklaşık değerlerini karşılaştırmak için kullanılır.
- Kayar telin özgül direncinin değerini ölçmek için kullanılır. > Işık dedektörü devrelerinde kullanılır.
- Işık, basınç veya zorlamanın yoğunluğunu ölçmek için kullanılır. Wheatstone köprüsünün değiştirilmiş bir formu olduğu için
Böylece, bu tamamen Carey koruyucu köprüye genel bakış kayar telin devre tanımı, prensibi, devresi, avantajları, uygulamaları ve kalibrasyonu. İşte size bir soru “Carey koruyucu köprünün dezavantajları nelerdir? '
