I elektroniske kredsløb spiller et brokredsløb en nøglerolle i laboratorieberegninger for at implementere forskellige elektroniske applikationer. Baseret på design og konstruktion af brokredsen er der forskellige typer brokredsløb som Wheatstone's, Maxwell , Kelvin, Wein, Carey fosterbro osv. Til beregning af modstandsværdier Carey fosterbro kredsløb anvendes, opfundet af Carey foster i år 1872. Denne artikel giver en detaljeret analyse af Carey fosterbro, kredsløbsprincippet og dets arbejde.
Hvad er Carey Foster Bridge?
Brokredsløbet, der kan beregne medium modstand eller kan sammenligne og måle de to store / lige modstand værdier med små variationer er kendt som Carey fosterbro. Det er den modificerede form af Wheatstones brokredsløb. Det kaldes også metoden til små modstande.
Carey Foster Bridge-princip
Carey-fosterbroprincippet er simpelt og ligner Wheatstones bridge-arbejdsprincip. Det fungerer på princippet om nul detektion. Det betyder, at forholdene mellem modstandene vil være ens, og galvanometeret registrerer nul, hvor der ikke er strøm.
Som vi ved, er brokredsen afbalanceret, når der ikke er nogen strøm gennem strømmen galvanometer . I ubalanceret tilstand strømmer strømmen gennem galvanometeret, og aflæsningen registreres ved at observere afbøjningen.
Det Carey fosterbro kredsløbsdiagram er vist nedenfor. Der er to enheder i kredsløbet
- Broenhed
- Testenhed
Carey Foster Bridge Circuit
Testenheden indeholder Strømforsyning , galvanometer og variable modstande, der skal måles. DC-forsyningen anvendes for at eliminere problemerne med afladning af batteriet med hensyn til tid. Så det viser ingen indflydelse på output.
Fra figuren er brokredsen konstrueret med P-, Q-, R- og S-modstande. P og Q er de kendte modstande, der anvendes til sammenligning. R og S er ukendte modstande, der skal måles. Glidetråden med længden L er anbragt mellem modstandene R og S som vist i figuren. For at udligne / ækvivalent forholdet mellem modstandene P / Q og R / S kan værdierne for P og Q justeres. Skub glidetrådens kontakt til ækvivalent modstandsforholdet.
Overvej I1 at være afstanden fra venstre side, hvor broen er afbalanceret. Udskift modstandene R og S, mens broen bliver afbalanceret ved at skubbe kontakten med en afstand på I2.
Omskifteren bruges til at udveksle modstandene R og S under test. Galvanometeret registrerer nul, når broen er afbalanceret. Den første bridge balance ligning er,
P / Q = (R + I1r) / [(S + (L + I1) r]
Hvor r = modstand / enhedslængde på glidetråden.
Udskift nu modstandene R og S. Derefter gives den afbalancerede ligning for brokredsen som,
P / Q = (S + I2r) / [(R + (L-I2)]
For den første balance ligning får vi,
P / Q + 1 = [(R + I1r + S + (L-I1) r] / [S + (L-I1) r] …… Ligning (1)
P / Q = (R + S + I1r) / (S + (L-I1) r)
Vi får en anden bridge balance ligning som
P / Q + 1 = [(S + I2r + R + (L-I1) r] / [R + (L-I2) r] ... .. Ligning (2)
P / Q +1 = (S + R + Ir) / (R + (L-I2) r)
Fra ovenstående ligninger (1) og (2)
S + (L-I1) r = R + (L-I1) r
SR = (I1-I2)
Ved brobalancetilstanden er forskellen mellem modstandene S og R lig med afstandsforskellen mellem længderne l1 og l2 af glidetråden.
Derfor kaldes denne type brokredsløb også som Carey foster slide wire bridge-kredsløb.
I praksis, når broen er ubalanceret, er galvanometeret forbundet parallelt med den lave modstand, hvilket undgår afbrænding af kredsløbet. Carey-fosterbroen er følsom, hvor målingen skal udføres på null-punktet. og de kendte og ukendte modstande er sammenlignelige.
Kalibrering af glidetråd
For at opnå kalibrering af glidetråd placeres modstandene R eller S parallelt med glidetrådens kendte modstand som vist i figuren.
Ved kalibrering af glidetråd skal S betragtes som den kendte modstand
S 'er modstandsværdien, når den er forbundet parallelt.
SR = (I1-I2) r
S'-R = (I'1-I'2) r
(S-R) / (I1-I2) = (S'-R) / (I'1-I'2)
For at få værdien af R til at løse ovenstående ligning,
R = [S (I'1-i'2) - S (I1-I2)] / [(I'1-I'2-I1 + I2)] ... .. Ligning (3)
Ved at bruge Carey fosterbro kan værdierne af modstandene R og S sammenlignes og måles direkte med hensyn til længde. Modstandene P, Q og glidekontakt elimineres.
Fejl under konstruktion af Carey Bridge Circuit og kalibrering af glidetråd
Den konstante modstand er overdreven, når kanterne på de tilsluttede ledninger, kobberstrimler og modstandsspidser ikke er rene.
Stram tilslutning af brudmodstande kan udvikle negativ modstandskontakt, når strømmen strømmer gennem glidetråden i længere tid, så kan ledningen blive opvarmet og blive beskadiget.
Mens ledningen glides over længden, kan den være uensartet, og ledningens tværsnitsdimension kan ændres.
Fordele
Det fordelene ved Carey fosterbro er
- Brokredsløbets kompleksitet reduceres, fordi der ikke er behov for yderligere udstyr undtagen glidetråden og modstandene.
- Det kan bruges som målerbro, hvor glidetrådens længde kan øges ved at forbinde modstande i serie. Derfor øges nøjagtigheden af brokredsen.
- Konstruktion er enkel og nem at designe
- Komponenterne, der bruges i kredsløbet, er ikke komplekse
Anvendelser af Carey Foster Bridge
Anvendelserne af Carey fosterbro er som følger
- Det bruges til at beregne værdierne for medium modstand
- Det bruges til at sammenligne de omtrentlige værdier af lige modstande
- Det bruges til at måle værdien af glidetrådens specifikke modstand. > Bruges i lysdetektorkredsløb.
- Bruges til at måle intensiteten af lys, tryk eller belastning. Da det er en modificeret form af Wheatstones bro
Således handler det hele om en oversigt over Carey fosterbro kredsløbsdefinition, princip, kredsløb, fordele, applikationer og kalibrering af glidetråd. Her er et spørgsmål til dig “Hvad er ulemperne ved Carey fosterbro? “
