Термин «мост Уитстона» также называют мостом сопротивления, то есть изобретен Чарльзом Уитстоном. Эта мостовая схема используется для расчета неизвестных значений сопротивления и как средство регулирования измерительного прибора, амперметров, вольтметров и т. Д. Но современные цифровые миллиметры предлагают самый простой способ рассчитать сопротивление. В последние дни мост Уитстона используется во многих приложениях, например, с современными операционными усилителями для подключения различных датчиков и преобразователей к схема усилителя с. Эта мостовая схема состоит из двух простых последовательных и параллельных сопротивлений между клеммой источника напряжения и клеммами заземления. Когда мост сбалансирован, клемма заземления создает нулевую разность напряжений между двумя параллельными ветвями. Мост Уитстона состоит из двух клемм i / p и двух клемм o / p, включающих четыре резистора, расположенных в форме ромба.

“Мостовой выпрямитель с 12 В переменного тока на 12 В постоянного тока ”

Мост Уитстона

Мост Уитстона и его работа

Мост Уитстона широко используется для измерения электрического сопротивления. Эта схема построен с двумя известными резисторами , один неизвестный резистор и один переменный резистор, соединенные в виде моста. При настройке переменного резистора ток в гальванометре становится равным нулю, соотношение двух неизвестных резисторов равно отношению значения неизвестного сопротивления и настроенного значения переменного сопротивления. Используя мост Уитстона, можно легко измерить неизвестное значение электрического сопротивления.

Схема моста Уитстона

Схема моста Уитстона показана ниже. Эта схема разработана с четырьмя плечами, а именно AB, BC, CD и AD, и состоит из электрического сопротивления P, Q, R и S. Среди этих четырех сопротивлений P и Q известны фиксированные электрические сопротивления. Гальванометр подключается между клеммами B и D через переключатель S1. Источник напряжения подключается к клеммам A и C через переключатель S2. Переменный резистор «S» подключен между выводами C и D. Потенциал на выводе D изменяется при изменении значения переменного резистора. Например, токи I1 и I2 протекают через точки ADC и ABC. Когда значение сопротивления плеча CD изменяется, ток I2 также будет изменяться.

Схема моста Уитстона

Если мы склонны регулировать переменное сопротивление, одно состояние может вернуться однажды, когда падение напряжения на резисторе S, то есть I2.S, станет особенно способным к падению напряжения на резисторе Q, то есть I1.Q. Таким образом, потенциал точки B становится равным потенциалу точки D, следовательно, разность потенциалов b / n в этих двух точках равна нулю, следовательно, ток через гальванометр равен нулю. Тогда отклонение гальванометра равно нулю при замкнутом переключателе S2.

Вывод моста Уитстона

Из приведенной выше схемы токи I1 и I2 равны

I1 = V / P + Q и I2 = V / R + S

Теперь потенциал точки B относительно точки C - это падение напряжения на Q-транзисторе, тогда уравнение

I1Q = VQ / P + Q ………………………… .. (1)

Потенциал точки D относительно C - это падение напряжения на резисторе S, тогда уравнение

I2S = VS / R + S ………………………… .. (2)

Из приведенных выше уравнений 1 и 2 мы получаем,

VQ / P + Q = VS / R + S

`` Q / P + Q = S / R + S

П + Q / Q = R + S / S

P / Q + 1 = R / S + 1

P / Q = R / S

R = SxP / Q

В приведенном выше уравнении значения P / Q и S известны, поэтому значение R.

Электрические сопротивления моста Уитстона, такие как P и Q, имеют определенное соотношение, они составляют 1: 1, 10: 1 (или) 100: 1, известные как передаточные рычаги, а плечо реостата S всегда изменяется от 1 до 1000 Ом или от 1 до 10 000 Ом

Пример моста Уитстона

Следующая схема представляет собой несимметричный мост Уитстона, вычислите напряжение o / p на точках C и D, и значение резистора R4 требуется для балансировки мостовой схемы.

Пример моста Уитстона

Первое последовательное плечо в приведенной выше схеме - это ACB.
Vc = (R2 / (R1 + R2)) X Vs
R2 = 120 Ом, R1 = 80 Ом, Vs = 100
Подставьте эти значения в приведенное выше уравнение
Vc = (120 / (80 + 120)) X 100
= 60 вольт
Второе последовательное плечо в приведенной выше схеме - ADB

VD = R4 / (R3 + R4) X Vs

DV = 160 / (480 + 160) X 100
= 25 Вольт
Напряжение в точках C и D определяется как
Vout = VC-VD
Vout = 60-25 = 35 вольт.
Величина резистора R4, необходимого для балансировки моста Уитстона, определяется как:
R4 = R2 R3 / R1
120X480 / 80
720 Ом.

Итак, наконец, мы можем сделать вывод, что мост Уитстона имеет два вывода i / p и два вывода o / p, а именно A и B, C и D. Когда вышеуказанная схема сбалансирована, напряжение на выводах o / p равно нулю вольт. Когда мост Уитстона неуравновешен, напряжение o / p может быть либо + ve, либо -ve в зависимости от направления разбаланса.

“Контроллер скорости двигателя постоянного тока 12 В ”

Применение моста Уитстона

Применение моста Уитстона - детектор света с использованием схемы моста Уитстона.

Схема светового извещателя на мосту Уитстона

Симметричные мостовые схемы используются во многих электронные приложения для измерения изменений интенсивности света, напряжения или давления. Различные типы резистивных датчиков, которые могут использоваться в схеме моста Уитстона, включают: потенциометры, LDR, тензодатчики, термисторы и т. Д.

Мосты Уитстона используются для измерения электрических и механических величин. Но простое применение моста Уитстона - это измерение освещенности с помощью фоторезистивного устройства. В схеме моста Уитстона светозависимый резистор размещен на месте одного из резисторов.

LDR - это пассивный резистивный датчик, который используется для преобразования уровней видимого света в изменение сопротивления, а затем в напряжение. LDR можно использовать для измерения и контроля уровня освещенности. LDR имеет сопротивление в несколько мегагомов в тусклом или темном свете около 900 Ом при интенсивности света 100 люкс и до 30 Ом при ярком свете. Подключив резистор, зависящий от света, в схему моста Уитстона, мы можем измерять и контролировать изменения уровней освещенности.

Это все о мосте Уитстона и принципе моста Уитстона, его работе с приложением. Мы надеемся, что вы лучше понимаете эту концепцию. Кроме того, любые вопросы или сомнения относительно этой статьи или проекты электроники , пожалуйста, оставьте свой отзыв, оставив комментарий в разделе комментариев ниже.

Фото: