Most to obwód elektryczny który składa się z trzech odgałęzień połączonych we wspólnym punkcie, a mostek pośredni, który jest obecny, można regulować. Stosowane są głównie w laboratorium elektrycznym do pomiaru różnych parametrów oraz w zastosowaniach takich jak filtrowanie, liniowe i nieliniowe itp. Mosty są podzielone na dwa typy: mostki prądu stałego, takie jak mostek Wheatstone'a, mostek podwójny Kelvina, mostek Mega Ohm i mostki prądu przemiennego, takie jak indukcyjność, pojemność, częstotliwość. Do pomiaru małej wartości rezystancji, takiej jak 1 om, możemy użyć omomierza lub mostka Wheatstone'a, ale w przypadku, gdy wartość rezystancji jest mniejsza niż 1 om, pomiar będzie trudny. W związku z tym bocznikujemy niższą wartość nieznanych rezystorów, 2 precyzyjne rezystory i amperomierz wysokoprądowy, aby utworzyć rezystory czterostanowiskowe, w których prąd przepływa przez obwód, a następnie spadek napięcia na rezystorach można zmierzyć za pomocą galwanometr , które razem tworzą czterostanowiskowy rezystor zwany mostkiem Kelvina.

Co to jest podwójny most Kelvina?

Definicja: Mostek Kelvina lub mostek podwójny Kelvina to zmodyfikowana wersja Most Wheatstone'a , który może mierzyć wartości rezystancji w zakresie od 1 do 0,00001 oma z dużą dokładnością. Został nazwany, ponieważ używa innego zestawu ramion współczynnika i galwanometru do pomiaru nieznanej wartości rezystancji. Podstawowe działanie podwójnego mostka Kelvina można zrozumieć na podstawie podstawowej budowy i działania mostka Kelvina.

Zasada mostka Kelvina

Mostek Wheatstone'a służy do pomiaru rezystancji równej lub większej niż 1 - om, ale jeśli chcemy zmierzyć rezystancję poniżej 1 - om, staje się to trudne, ponieważ przewody podłączone do galwanometru sumują rezystancję urządzenia wzdłuż z rezystancją przewodów, co prowadzi do zmian w pomiarze rzeczywistej wartości rezystancji. Dlatego, aby rozwiązać ten problem, możemy użyć zmodyfikowanego mostka zwanego mostkiem Kelvina.

Wyprowadzenie do znajdowania nieznanej wartości oporu

Most Kelvina ma opór „r”, który łączy „R” (nieznany rezystor ) do standardowego rezystora „S”. Wartość rezystancji można odczytać na galwanometrze (od „m do n”). Jeżeli wskazówka galwanometru wskazuje „m”. Oznacza to, że wartość rezystancji jest mniejsza, a jeśli wskaźnik pokazuje „n”, oznacza to, że wartość rezystancji jest wysoka. Dlatego raczej łącząc galwanometr z „mi n” wybieramy inny punkt pośredni „d” w mostku kelwina, jak pokazano na rysunku

Kelvin Bridge

Wartość oporu można obliczyć w następujący sposób

r1 / r2 = P / Q ………… (1)

R + r1 = (P / Q) * (S + r2)

Skąd od 1

r 1 / (r1 + r2) = P / (P + Q)

r1 = [P / (P + Q)]. r

wiemy to 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)

Z powyższego równania możemy powiedzieć, że podłączając galwanometr w punkcie „d” nie będzie żadnego wpływu na pomiar rzeczywistej wartości rezystancji, ale jedyną wadą tego procesu jest to, że jest on trudny do wykonania, stąd podwójny mostek Kelvina dla uzyskania dokładnej niskiej wartości rezystancji.

Schemat obwodu podwójnego mostka Kelvina

Konstrukcja podwójnego mostu Kelvina jest podobna do kamiennego mostu z pszenicy, ale jedyna różnica polega na tym, że składa się z 2 ramion „P & Q”, „p & q”, gdzie ramię „p & q” jest połączone z jednym końcem galwanometr w „d” i „P & Q” jest podłączony do drugiego końca galwanometru w „b”. To połączenie minimalizuje efekt podłączenia przewodu i nieznanego rezystora R i standardowy rezystor S jest umieszczony pomiędzy „m i n”, a „a i c”.

Obwód z podwójnym mostkiem Kelvina

Pochodzenie

Stosunek p / q = P / Q,

W stanie zrównoważonym prąd w galwanometrze = 0

Potencjalna różnica przy a i b = spadek napięcia między Eamd.

“schemat obwodu zasilania z objaśnieniem ”

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)

Kiedy galwanometr wskaże zero, wtedy

( 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)]

Wiemy to P / Q = p / q

R = (P / Q) * S ……. (5)

Aby uzyskać doskonałe wyniki, należy utrzymywać równe proporcje ramion, a termoelektryczne pole elektromagnetyczne indukowane w mostku podczas odczytów można zredukować poprzez zamianę polaryzacji połączenia. Dlatego nieznaną wartość rezystancji można uzyskać z obu ramion. Zwykle mierzy 1 - 0,00001 oma z dokładnością od ± 0,05% do ± 0,2%, aby uzyskać czułość, dostarczany prąd powinien być duży.

Zalety

Zalety są

Może mierzyć wartość rezystancji w zakresie od 0,1 µA do 1,0 A.
Zużycie energii jest mniejsze
Prosta konstrukcja
Czułość jest wysoka.

Niedogodności

Wady są

Aby dowiedzieć się, czy mostek jest wyważony, czy nie, używany jest czuły galwanometr.
Aby uzyskać dobrą czułość urządzenia, wymagany jest duży prąd.
W razie potrzeby ręczne korekty należy przeprowadzać okresowo.

Aplikacje

Zastosowanie podwójnego mostka Kelvina jest

Służy do pomiaru nieznanej rezystancji drutu.

FAQs

1). Jakie są rodzaje mostów?

Mostki są zwykle dzielone na dwa typy: mostek DC (mostek Wheatstone'a, mostek podwójny Kelvina, mostek Mega Ohm) i mostek AC (indukcyjność, pojemność, częstotliwość).

2). Dlaczego używany jest podwójny mostek Kelvina?

Podwójny mostek Kelvina to zmodyfikowana forma mostka Wheatstone'a, która służy do pomiaru niższych wartości rezystancji w zakresie od 1 do 0,00001 oma.

3). Dlaczego podwójny mostek Kelvina jest używany do pomiaru niskiej rezystancji?

Podczas pomiaru małej wartości rezystancji styk i rezystancja przewodu powodują znaczny błąd odczytu, dlatego w celu przezwyciężenia tego błędu stosuje się podwójny mostek Kelvina.

4). Jaka jest różnica między Wheatstone i Kelvin Double Bridge?

Mostek Wheatstone'a mierzy rezystancję większą lub równą 1 - om poprzez równoważenie obwodu, podczas gdy podwójny mostek Kelvina jest zmodyfikowaną formą Wheatstone'a, który służy do pomiaru niższych wartości rezystancji w zakresie od 1 do 0,00001 oma.

5). Kiedy mostek jest zrównoważony, ile prądu przepływa przez galwanometr?

Prąd zerowy „0” przepływa przez mostek, gdy mostek jest zrównoważony.

6). Jaki jest wpływ obciążenia i rezystancji styku w mostku Kelvina?

Nie ma wpływu obciążenia i rezystancji styku w mostku Kelvina, ponieważ mostek jest niezależny od obciążenia i rezystancji styku.

7). Jaka jest dokładność podwójnego mostka Kelvina?

Nieznaną wartość rezystancji można uzyskać z dwóch ramion podwójnego mostka Kelvina, zwykle mierzy ona od 1 do 0,00001 oma z dokładnością ± 0,05% do ± 0,2%.

Mostek to obwód elektryczny używany w laboratoriach do pomiaru różnych parametrów. Zwykle dzieli się je na dwa typy: DC (mostek Wheatstone'a, mostek podwójny Kelvina, mostek Mega Ohm) i mostki AC (indukcyjność, pojemność, częstotliwość). Ten artykuł zawiera przegląd podwójnego mostka Kelvina, a Kelvin Bridge lub podwójny mostek Kelvina jest zmodyfikowaną wersją mostka Wheatstone'a, który może mierzyć wartości rezystancji w zakresie od 1 do 0,00001 oma z dokładnością od ± 0,05% do ± 0,2%. Główną zaletą tego mostka jest to, że może mierzyć nawet niewielką wartość rezystancji.