Un pod este un circuit electric care constă din trei ramuri care sunt conectate într-un punct comun, iar punțile intermediare prezente pot fi reglabile. Sunt utilizate în principal într-un laborator electric pentru măsurarea diferiților parametri și în aplicații precum filtrarea, liniare și neliniare , etc. Poduri sunt clasificate în două tipuri: poduri DC, cum ar fi Wheatstone Bridge, Kelvin Double Bridge, Mega Ohm Bridge și AC, precum Inductanță, Capacitate, Frecvență. Pentru măsurarea unei valori mici a rezistenței, cum ar fi 1 ohm, putem folosi fie un ohmmetru, fie o punte Wheatstone, dar într-un caz în care valoarea rezistenței este mai mică de 1 ohm, va fi dificil de măsurat. Prin urmare, derulăm o valoare mai mică a rezistențelor necunoscute, 2 rezistențe de precizie și un ampermetru de mare curent pentru a forma rezistențe cu patru terminale, unde curentul curge prin circuit, apoi căderea de tensiune peste rezistențe poate fi măsurată folosind un galvanometru , care împreună este un rezistor cu patru terminale numit pod kelvin.
Ce este Kelvin Double Bridge?
Definiție: Un pod kelvin sau un pod dublu kelvin este o versiune modificată a Podul Wheatstone , care poate măsura valori de rezistență cuprinse între 1 și 0,00001 ohmi cu precizie ridicată. Este numit deoarece folosește un alt set de brațe de raport și un galvanometru pentru a măsura valoarea de rezistență necunoscută. Funcționarea de bază a podului dublu Kelvin poate fi înțeleasă din construcția și funcționarea de bază a podului kelvin.
Principiul podului Kelvin
O punte Wheatstone este utilizată pentru a măsura rezistența egală sau mai mare de 1 ohm, dar dacă vrem să măsurăm rezistența sub 1 ohm, devine dificil, deoarece cablurile conectate la galvanometru adaugă rezistența dispozitivului de-a lungul cu rezistența cablurilor care duce la variații în măsurarea valorii reale a rezistenței. Prin urmare, pentru a depăși această problemă, putem folosi un pod modificat numit pod kelvin.
Derivare pentru găsirea unei valori de rezistență necunoscute
Podul Kelvin este de rezistență „r” care leagă „R” (necunoscut rezistor ) la rezistența standard „S”. Valoarea rezistenței poate fi vizualizată în galvanometru (de la „m la n”). Dacă indicatorul din galvanometru arată la „m”. Înseamnă că valoarea rezistenței este mai mică și dacă indicatorul arată la „n” înseamnă că valoarea rezistenței este ridicată. Prin urmare, mai degrabă prin conectarea galvanometrului la „m și n“ alegem un alt punct intermediar „d” în pod kelvin așa cum se arată în figură
Podul Kelvin
Valoarea rezistenței poate fi calculată după cum urmează
r1 / r2 = P / Q ………… (1)
R + r1 = (P / Q) * (S + r2)
De unde de la 1
r 1 / (r1 + r2) = P / (P + Q)
r1 = [P / (P + Q)] .r
noi stim aia r1 + r2 = r
r2 = [Q / (P + Q)] .r
R + [P / (P + Q)] * r = P / Q [S + (Q / (P + Q) * r)]
R = (P / Q) * S …………. (2)
Din ecuația de mai sus, putem spune că prin conectarea galvanometrului la punctul „d” nu va exista niciun efect în măsurarea valorii rezistenței efective, dar singurul dezavantaj al acestui proces este că este dificil de implementat, de aceea folosim o punte dublă Kelvin pentru a obține o valoare precisă a rezistenței scăzute.
Diagrama circuitului podului dublu Kelvin
Construcția podului dublu Kelvin este similară cu podul din piatră de grâu, dar singura diferență constă din 2 brațe „P & Q”, „p & q” unde brațul „p & q” este conectat la un capăt al galvanometrul, la „d” și „P & Q” este conectat la un alt capăt al galvanometrului, la „b”. Această conexiune minimizează efectul cablului de conectare și rezistorul necunoscut R & un rezistor standard S este plasat între „m și n” și „a și c”.
Circuitul podului dublu Kelvin
Derivare
Raportul p / q = P / Q,
În condiții echilibrate curentul în galvanometru = 0
Diferența de potențial la a & b = cădere de tensiune între Eamd.
Eab = [P / P + Q] Eac
Eac = I [R + S + [(p + q) r] / [p + q + r]] ………… (3)
Eamd = I [R + (p / (p + q)) * {(p + q) r / (p + q + r)}]
Eac = I [p r / (p + q + r)] ……… (4)
Când galvanometrul arată zero atunci
( P / P + Q) * I [R + (p / (p + q)) * {(p + q) r / (p + q + r)}] = I [pr / (p + q + r) ]
R = (P / R) * S + p r / (p + q + r) [(P / Q) - (p / q)]
Noi stim aia P / Q = p / q
R = (P / Q) * S ……. (5)
Pentru a obține rezultate perfecte, raportul brațelor trebuie menținut egal, iar câmpul electromagnetic termo-electric indus în punte în timp ce efectuează citiri poate fi redus prin schimbarea polarității conexiunii. Prin urmare, valoarea de rezistență necunoscută poate fi obținută din cele două brațe. De obicei, măsoară 1 - 0,00001 ohm cu o precizie de ± 0,05% până la ± 0,2%, pentru a atinge sensibilitatea, curentul care trebuie furnizat ar trebui să fie mare.
Avantaje
Avantajele sunt
- Poate măsura valoarea rezistenței în intervalul 0,1 µA până la 1,0 A.
- Consumul de energie este mai mic
- Simplu în construcție
- Sensibilitatea este ridicată.
Dezavantaje
Dezavantajele sunt
- Pentru a ști dacă puntea este echilibrată sau nu, se folosește galvanometrul sensibil.
- Pentru a obține o bună sensibilitate a dispozitivului, este necesar un curent mare.
- Ajustările manuale se efectuează periodic atunci când este necesar.
Aplicații
Aplicarea podului dublu Kelvin este
- Este folosit pentru a măsura rezistența necunoscută a unui fir.
Întrebări frecvente
1). Care sunt diferitele tipuri de poduri?
Podurile sunt de obicei clasificate în două tipuri: podul DC (Podul Wheatstone, Podul dublu Kelvin, Podul Mega Ohm) și Podul alternativ (inductanță, capacitate, frecvență).
2). De ce se folosește podul dublu Kelvin?
Puntea dublă Kelvin este o formă modificată a punții Wheatstone, care este utilizată pentru a măsura valori de rezistență mai mici în intervalul de la 1 la 0,00001 ohmi.
3). De ce se folosește puntea dublă Kelvin pentru a măsura rezistența scăzută?
În timp ce măsoară valoarea rezistenței scăzute, contactul și rezistența la plumb provoacă erori semnificative în citire, prin urmare, pentru a depăși această eroare, se folosește podul dublu kelvin.
4). Care este diferența dintre Wheatstone și Kelvin Double Bridge?
Puntea Wheatstone măsoară rezistența mai mare sau egală cu 1 - ohm prin echilibrarea circuitului, în timp ce puntea dublă Kelvin este o formă modificată de Wheatstone, care este utilizată pentru a măsura valori de rezistență mai mici în intervalul de la 1 la 0,00001 ohmi.
5). Când puntea este echilibrată, cât curent curge prin galvanometru?
„0” curent zero curge prin pod atunci când podul este echilibrat.
6). Care este efectul rezistenței la sarcină și la contact în podul kelvin?
Nu există niciun efect al rezistenței la sarcină și contact în podul Kelvin, deoarece podul este independent de rezistență la sarcină și contact.
7). Care este precizia Kelvin Double Bridge?
Valoarea de rezistență necunoscută poate fi obținută din cele două brațe ale punții duble Kelvin, de obicei, măsoară 1 - 0,00001 ohm cu o precizie de ± 0,05% la ± 0,2%.
Un pod este un circuit electric, care este utilizat în Laborite pentru măsurarea diferiților parametri. De obicei, acestea sunt clasificate în două tipuri: DC (Wheatstone Bridge, Kelvin Double Bridge, Mega Ohm Bridge) și AC poduri (Inductanță, Capacitate, Frecvență). Acest articol oferă o imagine de ansamblu asupra podului dublu Kelvin, a pod kelvin sau podul dublu kelvin este o versiune modificată a podului Wheatstone, care poate măsura valori de rezistență în intervalul cuprins între 1 și 0,00001 ohmi cu o precizie de ± 0,05% până la ± 0,2%. Principalul avantaj al acestei punți este că poate măsura chiar și o valoare mică a rezistenței.
