Terminu “Wheatstone bridge” sauc arī par Resistance Bridge, tas ir, izgudroja “Charles Wheatstone”. Šo tilta ķēdi izmanto, lai aprēķinātu nezināmās pretestības vērtības un kā regulēšanas līdzekli mērinstrumentiem, ampērmetriem, voltmetriem utt. Bet pašreizējie digitālie milimetri piedāvā vienkāršāko veidu, kā aprēķināt pretestību. Pēdējo dienu laikā Wheatstone tilts tiek izmantots daudzās lietojumprogrammās, piemēram, to var izmantot ar moderniem op-ampēriem, lai savienotu dažādus sensorus un devējus ar pastiprinātāja shēma s. Šī tilta ķēde ir izveidota ar divām vienkāršām sērijveida un paralēlām pretestībām starp sprieguma padeves spaili un zemes spailēm. Kad tilts ir līdzsvarots, tad zemējuma spaile rada nulles sprieguma starpību starp abām paralēlajām zarām. Vītstouna tilts sastāv no diviem i / p un diviem o / p spailēm, kas sastāv no četriem rezistoriem, kas izvietoti dimanta formā.

“kāda ir superpozīcijas teorēma ”

Vītstounas tilts

Vaitstonas tilts un tā darbība

Elektriskās pretestības mērīšanai tiek plaši izmantots Vītstounas tilts. Šī shēma ir būvēts ar diviem zināmiem rezistoriem , viens nezināms rezistors un viens mainīgs rezistors, kas savienoti tilta formā. Kad mainīgais rezistors ir noregulēts, tad strāva galvanometrā kļūst nulle, divu divu nezināmu rezistoru attiecība ir vienāda ar nezināmas pretestības vērtības un mainīgās pretestības koriģētās vērtības attiecību. Izmantojot Wheatstone Bridge, nezināmo elektriskās pretestības vērtību var viegli izmērīt.

Vītstounas tilta ķēdes izkārtojums

Vītstonas tilta ķēžu izvietojums parādīts zemāk. Šī shēma ir veidota ar četrām rokām, proti, AB, BC, CD un AD, un sastāv no elektriskās pretestības P, Q, R un S. Starp šīm četrām pretestībām P un Q ir zināmas fiksētas elektriskās pretestības. Caur S1 slēdzi starp B & D spailēm ir savienots galvanometrs. Sprieguma avots ir savienots ar A un C spailēm, izmantojot slēdzi S2. Starp mainīgajiem rezistoriem ‘S’ ir savienots starp spailēm C & D. Potenciāls pie spailes D mainās, kad mainīgā rezistora vērtība pielāgojas. Piemēram, strāvas I1 un I2 plūst caur punktiem ADC un ABC. Kad rokas CD pretestības vērtība mainās, mainīsies arī I2 strāva.

Vītstounas tilta ķēdes izkārtojums

Ja mums ir tendence pielāgot mainīgo pretestību, viens lietu stāvoklis varētu atgriezties vienu reizi, kad sprieguma kritums pret rezistoru S, tas ir, I2.S kļūst īpaši spējīgs sprieguma kritumam pāri rezistoram Q, t.i., I1.Q. Tādējādi punkta B potenciāls kļūst vienāds ar punkta D potenciālu, tāpēc potenciālu starpība b / n šie divi punkti ir nulle, līdz ar to strāva caur galvanometru ir nulle. Tad novirze galvanometrā ir nulle, kad S2 slēdzis ir aizvērts.

Vaitstonas tilta atvasinājums

No iepriekš minētās ķēdes strāvas I1 un I2 ir

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

Tagad punkta B potenciāls attiecībā pret punktu C ir sprieguma kritums Q tranzistorā, tad vienādojums ir

I1Q = VQ / P + Q ………………………… .. (1)

Punkta D potenciāls attiecībā pret C ir sprieguma kritums pret rezistoru S, tad vienādojums ir

I2S = VS / R + S ………………………… .. (2)

No iepriekš minētā 1. un 2. vienādojuma mēs iegūstam

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

Šeit iepriekš minētajā vienādojumā ir zināma P / Q un S vērtība, tāpēc R vērtību var viegli noteikt.

Wheatstone tilta, piemēram, P un Q, elektriskās pretestības ir noteiktas proporcijas, tās ir 1: 1 10: 1 (vai) 100: 1, kas pazīstamas kā proporcijas sviras, un reostata svira S vienmēr tiek mainīta no 1-1 000 omi vai no 1-10 000 omiem

Vaitstonas tilta piemērs

Šī ķēde ir nesabalansēts Wheatstone tilts, aprēķiniet o / p spriegumu pāri C un D punktiem, un tilta ķēdes līdzsvarošanai ir nepieciešama rezistora R4 vērtība.

Vaitstonas tilta piemērs

Pirmās sērijas svira iepriekšminētajā ķēdē ir ACB
Vc = (R2 / (R1 + R2)) X Vs
R2 = 120 omi, R1 = 80 omi, Vs = 100
Aizstājiet šīs vērtības iepriekš minētajā vienādojumā
Vc = (120 / (80 + 120)) X 100
= 60 volti
Otrās sērijas svira iepriekšminētajā ķēdē ir ADB

VD = R4 / (R3 + R4) X Vs

DV = 160 / (480 + 160) X 100
= 25 volti
Spriegums pāri punktiem C un D tiek izteikts kā
Vout = VC-VD
Vout = 60-25 = 35 volti.
R4 rezistora vērtība ir nepieciešama, lai līdzsvarotu Wheatstone tilta tiltu.
R4 = R2 R3 / R1
120X480 / 80
720 omi.

Tātad, visbeidzot, mēs varam secināt, ka Wheatstone tiltam ir divi i / p & divi o / p spailes, proti, A & B, C & D. Ja iepriekš minētā ķēde ir līdzsvarota, spriegums pāri o / p spailēm ir nulle voltu. Kad Vītstounas tilts nav līdzsvarots, o / p spriegums var būt vai nu + ve vai –ve atkarībā no nelīdzsvarotības virziena.

Wheatstone Bridge pielietošana

Wheatstone tilta pielietojums ir gaismas detektors, izmantojot Wheatstone tilta ķēdi

Wheatstone Bridge gaismas detektora shēma

“kā darbojas saules invertors ”

Daudzās tiek izmantotas līdzsvarotas tilta shēmas elektroniskas lietojumprogrammas lai izmērītu gaismas, spriedzes vai spiediena intensitātes izmaiņas. Dažādu veidu rezistīvie sensori, kurus var izmantot Vītstouna tilta ķēdē, ir: potenciometri, LDR, deformācijas mērierīces un termistori utt.

Wheatstone tilta pielietojumus izmanto elektrisko un mehānisko lielumu uztveršanai. Bet vienkāršais Vītstouna tilta pielietojums ir gaismas mērīšana, izmantojot fotorezistīvu ierīci. Vītstouna tilta ķēdē viena no rezistoriem vietā ir novietots no gaismas atkarīgs rezistors.

LDR ir pasīvs pretestības sensors, ko izmanto, lai redzamās gaismas līmeņus pārveidotu par pretestības izmaiņām un vēlāk spriegumu. LDR var izmantot, lai mērītu un uzraudzītu gaismas intensitātes līmeni. LDR ir vairāku Megha omu pretestība vājā vai tumšā gaismā ap 900Ω pie 100 Lux gaismas intensitātes un līdz 30ohm spilgtā gaismā. Savienojot no gaismas atkarīgo rezistoru Vītstounas tilta ķēdē, mēs varam izmērīt un uzraudzīt gaismas līmeņa izmaiņas.

Tas viss ir par Vītstounas tiltu un Vaitstonas tilta principu, tā darbību ar lietojumprogrammu. Mēs ceram, ka esat labāk izpratis šo koncepciju. Turklāt visi jautājumi vai šaubas par šo rakstu vai elektronikas projekti , lūdzu, sniedziet atsauksmes, komentējot komentāru sadaļā zemāk.

Foto kredīti: