惠斯通桥及其工作简介

“惠斯顿桥”一词又称电阻桥,是由“查尔斯·惠斯顿”发明的。该电桥电路用于计算未知电阻值,并作为调节测量仪器、电流表、电压表等的一种手段。但是,目前的数字毫米提供了最简单的方法来计算电阻。近年来,惠斯通电桥应用广泛,如;它可以与现代运算放大器接口各种传感器和传感器放大器电路s。该桥接电路采用电源端子和接地端子之间的两个简单的串行和并联电阻构造。当桥接桥平衡时,接地终端在两个平行分支之间产生零电压差。惠斯通桥由两个I / P和两个O / P端子组成,包括以钻石形状布置的四个电阻器。

惠斯通桥
惠斯通桥

惠斯通桥及其运作

惠斯通电桥被广泛用于测量电阻。这个电路由两个已知电阻组成,一个未知电阻和一个以桥形式连接的可变电阻。当调整可变电阻器时,电流计中的电流变为零,两个未知电阻的比率等于可变电阻的未知电阻值和调节的可变电阻的比率。通过使用惠斯通桥,可以容易地测量未知的电阻值。


惠斯通电桥电路配置

惠斯通桥的电路布置如下所示。该电路设计有四个臂,即AB,BC,CD&AD,并且由电阻P,Q,R和S组成。在这四个电阻中,P和Q是已知的固定电阻。电流计通过S1开关连接在B&D端子之间。电压源通过开关S2连接到A&C端子。可变电阻器的'S'连接在端子C&D之间。当可变电阻器的值调节时,端子D处的电位变化。例如,电流I1和I2流过点ADC和ABC。当ARM CD的电阻值变化时,I2电流也会变化。

惠斯通电桥电路配置
惠斯通电桥电路配置

如果我们倾向于调整可变电阻,当电阻器S上的电压降为I2时,一种状态可能会返回。S变得特别能够通过电阻Q的电压降,即i. Q。因此B点的电位差等于D点的电位差,B /n,这两点的电位差为零,因此通过电流计的电流为零。S2开关闭合时,振镜中的偏转为零。

惠斯登电桥推导

从上述电路,电流I1和I2是

I1和I2 = = V / P + Q和V / R + S

现在,点B相对于点C的电位是Q晶体管上的电压降,然后方程式是

I1Q = VQ / P + Q ................................( 1)

点D相对于C的电位是电阻器S的电压降,然后等式

i2s = vs / r + s ..............................(2)

从上面的方程1和2我们得到,

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

这里在上述等式中,已知P / Q和S的值,因此可以容易地确定R值。

惠斯通电桥如P和Q的电阻是由一定的比例构成的,它们是1:1;10:1(或)100:1称为比率臂,变阻器臂S总是在1- 1000欧姆或1- 10000欧姆之间可变

惠斯通桥的例子

下面的电路是一个不平衡的惠斯通电桥,计算跨越C和D点的o/p电压和电阻R4的值是平衡电桥电路所需要的。

惠斯通桥的例子
惠斯通桥的例子

上述电路中的第一个串联臂是ACB
Vc= (R2/(R1+R2)) X Vs
R2 = 120OHMS,R1 = 80欧姆,VS = 100
将这些值替换在上面的等式中
Vc =(120 /(80 + 120))x 100
= 60伏
上述电路中的第二系列臂是adb

VD = R4/(R3+R4) X Vs

VD = 160 /(480 + 160)x 100
= 25伏
点C和点D之间的电压为
输出电压= VC-VD
Vout = 60-25 = 35伏。
R4电阻的值需要平衡惠斯通桥桥式:
R4 = R2 R3 / R1
120x480 / 80.
720欧姆。

因此,最后我们可以得出结论,惠斯通桥具有两个I / P&两个O / P端子,即A&B,C&D.当上述电路平衡时,O / P端子上的电压为零伏。当惠斯通桥不平衡时,根据不平衡方向,O / P电压可以是+ VE或-VE。

惠斯通桥的应用

惠斯顿电桥的应用是采用惠斯顿电桥电路的光探测器

惠斯通桥梁探测器电路
惠斯通桥梁探测器电路

许多地方都使用平衡桥式电路电子应用程序测量光、张力或压力强度的变化。可用于惠斯通电桥电路的不同类型的电阻式传感器包括:电位器、LDR、应变片和热敏电阻等。

惠斯通电桥的应用是用来感知电气和机械量。但是,惠斯通电桥的简单应用是使用光阻装置进行光测量。在惠斯通电桥电路中,一个与光相关的电阻器被放置在一个电阻器的位置上。

LDR是一种无源电阻式传感器,用于将可见光电平转换为电阻的变化,然后再转换为电压。LDR可以用来测量和监控光强水平。LDR在900Ω附近的昏暗或黑暗光线下,在100勒克斯的光强下有几个Megha欧姆的电阻,在明亮光线下有大约30欧姆的电阻。通过在惠斯通电桥电路中连接与光相关的电阻器,我们可以测量和监测光电平的变化。

这是关于惠斯通桥和惠斯通桥梁原则,其适用于应用。我们希望您对这一概念更好地了解。此外,关于本文或疑问的任何疑问或疑问bob体育棋牌,请通过评论下面的评论部分来提供反馈意见。

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