I elektroniske kretser spiller en brokrets en nøkkelrolle i laboratorieberegninger for å implementere forskjellige elektroniske applikasjoner. Basert på utformingen og konstruksjonen av brokretsen, finnes det forskjellige typer brokretser som Wheatstone's, Maxwell , Kelvin, Wein, Carey fosterbro, etc. For å beregne motstandsverdier Carey fosterbro-krets brukes, oppfunnet av Carey foster i år 1872. Denne artikkelen gir en detaljert analyse av Carey fosterbro, kretsprinsipp og dets virkemåte.
Hva er Carey Foster Bridge?
Brokretsen som kan beregne middels motstand eller kan sammenligne og måle de to store / like motstand verdier med små variasjoner er kjent som Carey fosterbro. Det er den modifiserte formen for Wheatstones brokrets. Det blir også referert til som metoden for små motstander.
Prinsippet om Carey Foster Bridge
Carey fosterbro-prinsippet er enkelt og ligner på Wheatstones broarbeidsprinsipp. Det fungerer på prinsippet om null deteksjon. Det betyr at forholdene til motstandene vil være like og galvanometeret registrerer null der det ikke er strøm.
Som vi vet er brokretsen balansert når det ikke strømmer gjennom strømmen galvanometer . I ubalansert tilstand strømmer strømmen gjennom galvanometeret og avlesningen registreres ved å observere avbøyningen.
De Carey fosterbro kretsskjema er vist nedenfor. Det er to enheter i kretsen
- Broenhet
- Testenhet
Carey Foster Bridge Circuit
Testenheten inneholder strømforsyning , galvanometer og variable motstander som skal måles. DC-strømforsyningen brukes for å eliminere problemene med batteriutladning angående tid. Så det viser ingen innvirkning på produksjonen.
Fra figuren er brokretsen konstruert med P-, Q-, R- og S-motstand. P og Q er de kjente motstandene som brukes til sammenligning. R og S er ukjente motstander som skal måles. Glidetråden med lengden L er plassert mellom motstandene R og S som vist på figuren. For å utjevne / ekvivalent forholdet mellom motstandene P / Q og R / S, kan verdiene til P og Q justeres. Skyv kontakten til glidetråden til tilsvarende motstandsforholdet.
Betrakt I1 som avstanden fra venstre side der broen er balansert. Bytt motstandene R og S mens broen blir balansert ved å skyve kontakten med en avstand på I2.
Bryteren brukes til å bytte motstandene R og S under testing. Galvanometeret registrerer null når broen er balansert. Den første brobalanseligningen er,
P / Q = (R + I1r) / [(S + (L + I1) r]
Hvor r = motstand / lengde på glidetråden.
Bytt nå motstandene R og S. Deretter blir den balanserte ligningen for brokretsen gitt som,
P / Q = (S + I2r) / [(R + (L-I2)]
For den første saldolikningen 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 andre brobalanseligning som
P / Q + 1 = [(S + I2r + R + (L-I1) r] / [R + (L-I2) r] ... .. Likestilling (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 brobalansetilstanden er forskjellen mellom motstandene S og R lik avstandsdifferansen mellom lengdene l1 og l2 til glidetråden.
Derfor kalles denne typen brokrets også som Carey foster slide wire bridge circuit.
I praksis, når broen er ubalansert, er galvanometeret koblet parallelt med den lave motstanden, noe som unngår å brenne kretsen. Carey fosterbroen er følsom der målingen skal utføres på nullpunktet. og de kjente og ukjente motstandene er sammenlignbare.
Kalibrering av glidetråd
For å oppnå kalibrering av glidetråd, plasser motstandene R eller S parallelt med de kjente motstandene til glidetråden som vist på figuren.
For kalibrering av glidetråd, vurder S som den kjente motstanden
S ’være motstandsverdien når den er koblet parallelt.
SR = (I1-I2) r
S’-R = (I'1-I'2) r
(S-R) / (I1-I2) = (S’-R) / (I'1-I'2)
For å få verdien av R for å løse ligningen ovenfor,
R = [S (I'1-i'2) - S (I1-I2)] / [(I'1-I'2-I1 + I2)]… .. Likestilling (3)
Ved å bruke Carey fosterbro kan verdiene til motstandene R og S sammenlignes og måles direkte angående lengde. Motstandene P, Q og glidekontakt elimineres.
Feil under konstruksjon av Carey Bridge Circuit og kalibrering av glidetråd
Den konstante motstanden er overdreven når kantene på de tilkoblede ledningene, kobberstrimlene og motstandsspissene ikke er rene.
Tett tilkobling av brøkmotstander kan utvikle negativ motstandskontakt når strømmen strømmer gjennom glidetråden i lengre tid, da kan ledningen bli oppvarmet og bli skadet.
Mens du glir ledningens lengde, kan det være ujevnt og ledningens tverrsnittsdimensjon kan modifiseres.
Fordeler
De fordelene med Carey fosterbro er
- Kompleksiteten til brokretsen er redusert fordi det ikke er behov for ekstra utstyr bortsett fra glidetråden og motstandene.
- Den kan brukes som målerbro der glidetrådens lengde kan økes ved å koble motstand i serie. Derfor økes nøyaktigheten til brokretsen.
- Konstruksjon er enkel og enkel å designe
- Komponentene som brukes i kretsen er ikke komplekse
Søknader om Carey Foster Bridge
Søknadene til Carey fosterbro er som følger
- Den brukes til å beregne verdiene til middels motstand
- Den brukes til å sammenligne de omtrentlige verdiene av like motstand
- Den brukes til å måle verdien av glidetrådens spesifikke motstand. > Brukes i lysdetektorkretser.
- Brukes til å måle intensiteten av lys, trykk eller belastning. Siden det er en modifisert form av Wheatstones bro
Dermed handler dette om en oversikt over Carey fosterbro kretsdefinisjon, prinsipp, krets, fordeler, applikasjoner og kalibrering av glidetråd. Her er et spørsmål til deg “Hva er ulempene med Carey fosterbro? “
