Termenul „pod Wheatstone” este, de asemenea, numit și Podul de rezistență, adică inventat de „Charles Wheatstone”. Acest circuit de punte este utilizat pentru a calcula valorile de rezistență necunoscute și ca mijloc de reglare a instrumentului de măsurare, ampermetrelor, voltmetrelor etc. Dar, actualii milimetri digitali oferă cel mai simplu mod de a calcula o rezistență. În ultimele zile, puntea Wheatstone este utilizată în multe aplicații, cum ar fi poate fi utilizată cu op-amplificatoare moderne pentru interfața diferiților senzori și traductoare la circuit amplificator s. Acest circuit de punte este construit cu două rezistențe simple seriale și paralele între un terminal de alimentare de tensiune și terminalele de masă. Când puntea este echilibrată, atunci terminalul de la sol produce o diferență de tensiune zero între cele două ramuri paralele. Un pod Wheatstone este format din două terminale i / p și două terminale o / p include patru rezistențe dispuse în formă de diamant.

“tipuri de baterii cu plumb acid ”

Podul Wheatstone

Podul Wheatstone și funcționarea sa

Un pod Wheatstone este utilizat pe scară largă pentru a măsura rezistența electrică. Acest circuit este construit cu două rezistențe cunoscute , un rezistor necunoscut și un rezistor variabil conectat sub formă de punte. Când rezistența variabilă este reglată, atunci curentul din galvanometru devine zero, raportul a două rezistențe necunoscute este egal cu raportul dintre valoarea rezistenței necunoscute și valoarea ajustată a rezistenței variabile. Prin utilizarea unui pod Wheatstone, valoarea necunoscută a rezistenței electrice poate măsura cu ușurință.

Aranjament circuit Wheatstone Bridge

Aranjamentul circuitului podului Wheatstone este prezentat mai jos. Acest circuit este proiectat cu patru brațe, și anume AB, BC, CD & AD și este format din rezistența electrică P, Q, R și S. Dintre aceste patru rezistențe, P și Q sunt cunoscute rezistențe electrice fixe. Un galvanometru este conectat între bornele B & D printr-un comutator S1. Sursa de tensiune este conectată la bornele A & C printr-un comutator S2. Un rezistor variabil „S” este conectat între bornele C și D. Potențialul la terminalul D variază atunci când valoarea rezistorului variabil se reglează. De exemplu, curenții I1 și I2 curg prin punctele ADC și ABC. Când valoarea rezistenței brațului CD variază, atunci curentul I2 va varia, de asemenea.

Aranjament circuit Wheatstone Bridge

Dacă tindem să ajustăm rezistența variabilă, o stare de lucruri s-ar putea întoarce o dată când căderea de tensiune peste rezistorul S, care este I2.S devine capabilă în mod specific de căderea de tensiune pe rezistorul Q, adică I1.Q. Astfel, potențialul punctului B devine egal cu potențialul punctului D, deci diferența de potențial b / n aceste două puncte este zero, deci curentul prin galvanometru este zero. Apoi, devierea în galvanometru este zero atunci când comutatorul S2 este închis.

Derivarea Podului Wheatstone

Din circuitul de mai sus, curenții I1 și I2 sunt

I1 = V / P + Q și I2 = V / R + S

Acum potențialul punctului B față de punctul C este căderea de tensiune pe tranzistorul Q, atunci ecuația este

I1Q = VQ / P + Q ………………………… .. (1)

Potențialul punctului D față de C este căderea de tensiune pe rezistorul S, atunci ecuația este

I2S = VS / R + S ………………………… .. (2)

Din ecuația de mai sus 1 și 2 obținem,

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

Aici, în ecuația de mai sus, valoarea P / Q și S este cunoscută, astfel încât valoarea R poate fi ușor determinată.

Rezistențele electrice ale podului Wheatstone, cum ar fi P și Q, sunt formate dintr-un raport definit, sunt 1: 1 10: 1 (sau) 100: 1 cunoscute sub numele de brațe de raport, iar brațul reostat S este întotdeauna variabil de la 1 la 1.000 ohmi sau de la 1-10.000 ohmi

Exemplu de podul Wheatstone

Următorul circuit este un pod Wheatstone dezechilibrat, calculați tensiunea o / p în punctele C și D, iar valoarea rezistorului R4 este necesară pentru a echilibra circuitul podului.

“tensiune de ieșire redresor cu undă completă ”

Exemplu de podul Wheatstone

Primul braț de serie din circuitul de mai sus este ACB
Vc = (R2 / (R1 + R2)) X Vs
R2 = 120 ohmi, R1 = 80 ohmi, Vs = 100
Înlocuiți aceste valori în ecuația de mai sus
Vc = (120 / (80 + 120)) X 100
= 60 volți
Al doilea braț de serie din circuitul de mai sus este ADB

VD = R4 / (R3 + R4) X Vs

DV = 160 / (480 + 160) X 100
= 25 de volți
Tensiunea în punctele C & D este dată ca
Vout = VC-VD
Vout = 60-25 = 35 volți.
Valoarea rezistenței R4 este necesară pentru a echilibra podul de pod Wheatstone este dat ca:
R4 = R2 R3 / R1
120X480 / 80
720 ohmi.

Deci, în cele din urmă putem concluziona că, puntea Wheatstone are două terminale i / p și două terminale o / p și anume A & B, C & D. Când circuitul de mai sus este echilibrat, tensiunea peste terminalele o / p este zero volți. Când puntea Wheatstone este dezechilibrată, tensiunea o / p poate fi fie + ve sau –ve în funcție de direcția de dezechilibru.

Aplicarea podului Wheatstone

Aplicarea podului Wheatstone este un detector de lumină folosind circuitul punții Wheatstone

Circuitul detectorului de lumină al podului Wheatstone

Circuite de punte echilibrate sunt utilizate în multe aplicații electronice pentru a măsura schimbările de intensitate a luminii, a tensiunii sau a presiunii. Diferitele tipuri de senzori rezistivi care pot fi folosiți într-un circuit de punte Wheatstone includ: potențiometre, LDR, tensometre și termistor etc.

Aplicațiile de punte Wheatstone sunt utilizate pentru a detecta cantitățile electrice și mecanice. Dar, aplicația simplă de punte Wheatstone este măsurarea luminii folosind un dispozitiv fotorezistiv. În circuitul de punte Wheatstone, un rezistor dependent de lumină este plasat în locul unuia dintre rezistențe.

Un LDR este un senzor rezistiv pasiv, care este utilizat pentru a converti nivelurile de lumină vizibilă într-o schimbare a rezistenței și ulterior o tensiune. LDR poate fi utilizat pentru a măsura și monitoriza nivelul de intensitate a luminii. LDR are o rezistență de câțiva Megha ohmi în lumină slabă sau întunecată în jurul valorii de 900Ω la 100 Lux cu o intensitate a luminii și până la aproximativ 30ohmi într-o lumină puternică. Prin conectarea rezistorului dependent de lumină în circuitul de punte Wheatstone, putem măsura și monitoriza modificările nivelurilor de lumină.

Totul se referă la principiul podului Wheatstone și principiul podului Wheatstone, funcționând cu aplicația. Sperăm că ați înțeles mai bine acest concept. Mai mult, orice întrebări sau îndoieli cu privire la acest articol sau proiecte electronice , vă rugăm să ne dați feedback comentând în secțiunea de comentarii de mai jos.

Credite foto: