A híd egy elektromos áramkör Ez három ágból áll, amelyek egy közös ponton vannak összekötve, és a jelen lévő közbenső áthidalás állítható. Főleg egy elektromos laboratóriumban használják különböző paraméterek mérésére és olyan alkalmazásokban, mint a szűrés, lineáris és nemlineáris stb. Hidak két típusba sorolhatók: egyenáramú hidak, mint a Wheatstone híd, a Kelvin kettős híd, a Mega Ohm híd és az AC hidak, mint az induktivitás, a kapacitás, a frekvencia. Kis ellenállásérték, például 1 ohm méréséhez használhatunk ohmmérőt vagy egy Wheatstone hidat, de abban az esetben, ha az ellenállás értéke kisebb, mint 1 ohm, nehéz lesz mérni. Ennélfogva az ismeretlen ellenállások alacsonyabb értékét, 2 precíziós ellenállást és egy nagyáramú ampermérőt állítunk elő négy terminálos ellenállások kialakításához, ahol az áram átfolyik az áramkörön, majd az ellenállásokon a feszültségesés mérhető egy galvanométer , amely együttesen egy négytagú ellenállás, az úgynevezett kelvin híd.

Mi az a Kelvin Double Bridge?

Meghatározás: A kelvin híd vagy kelvin kettős híd a Wheatstone híd , amely nagy pontossággal képes mérni az 1 és 0,00001 ohm közötti ellenállási értékeket. Azért kapta a nevét, mert egy másik arányú karokat és egy galvanométert használ az ismeretlen ellenállási érték mérésére. A kelvini kettős híd alapműködése a kelvin híd alapszerkezetéből és üzemeltetéséből érthető meg.

A Kelvin-híd elve

A Wheatstone-híddal 1 ohm vagy annál nagyobb ellenállást lehet mérni, de ha 1 ohm alatti ellenállást akarunk mérni, akkor ez nehézzé válik, mert a galvanométerhez csatlakoztatott vezetékek összeadják a készülék ellenállását. a vezetékek ellenállásával, amely az ellenállás tényleges értékének mérésében változó lehet. Ezért ennek a problémának a leküzdése érdekében használhatunk egy módosított hidat, az úgynevezett kelvin hidat.

Levezetés az ismeretlen ellenállási érték megtalálásához

A Kelvin-híd ellenállása „r”, amely összeköti az „R” -t (ismeretlen ellenállás ) az „S” szabványos ellenállásra. Az ellenállás értéke megtekinthető a galvanométerben („m-től n” -ig). Ha a galvanométer mutatója „m” -nél jelenik meg. Ez azt jelenti, hogy az ellenállás értéke kisebb, és ha a mutató „n” -en mutat, akkor az ellenállás értéke magas. Ezért inkább a galvanométer „m és n” kapcsolásával választunk egy másik „d” közbülső pontot a kelvin hídban, az ábra szerint

Kelvin híd

Az ellenállás értéke a következőképpen számítható ki

r1 / r2 = P / Q ………… (1)

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

Honnan 1-től

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

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

tudjuk 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)

A fenti egyenletből azt mondhatjuk, hogy a galvanométer „d” ponton történő összekapcsolásával a tényleges ellenállásérték mérésében nincs hatás, de ennek a folyamatnak egyetlen hátránya, hogy nehezen kivitelezhető, ezért használjuk egy Kelvin kettős híd a pontos alacsony ellenállási érték eléréséhez.

A Kelvin kettős híd kapcsolási rajza

A Kelvin kettős híd felépítése hasonló a búzakő hídhoz, de az egyetlen különbség az, hogy 2 karból áll: „P & Q”, „p & q”, ahol a „p & q” kar kapcsolódik a galvanométer, a „d” -nél és a „P & Q” a galvanométer másik végéhez kapcsolódik, „b” -nél. Ez a kapcsolat minimalizálja az összekötő vezeték hatását, és az ismeretlen R ellenállás és egy szabványos S ellenállást helyezünk „m és n”, valamint „a és c” közé.

Kelvin kettős híd áramkör

Származtatás

A p / q = P / Q arány,

Kiegyensúlyozott állapotban az áram galvanométerben = 0

Potenciális különbség a & b = feszültségesésnél Eamd között.

“hogyan működnek a folyadékkristályos kijelzők ”

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)

Amikor a galvanométer nulla, akkor

( 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)]

Tudjuk P / Q = p / q

R = (P / Q) * S… (5)

A tökéletes eredmény elérése érdekében a karok arányát egyenlőnek kell tartani, és a híd által kiváltott hő-villamos elektromágneses mező az olvasás közben csökkenthető a kapcsolat polaritásának felcserélésével. Ezért az ismeretlen ellenállási érték a két karból beszerezhető. Általában 1 - 0,00001 ohmot mér, ± 0,05% és ± 0,2% pontossággal, az érzékenység elérése érdekében a táplálandó áramnak nagynak kell lennie.

Előnyök

Ennek előnyei

Meg tudja mérni az ellenállási értéket 0,1 µA és 1,0 A között.
Az energiafogyasztás kevesebb
Egyszerű felépítésű
Az érzékenység magas.

Hátrányok

A hátrányok

Annak megismeréséhez, hogy a híd kiegyensúlyozott-e vagy sem, az érzékeny galvanométert kell használni.
A készülék jó érzékenységének eléréséhez nagy áramra van szükség.
Szükség esetén a kézi beállításokat periodikusan kell elvégezni.

Alkalmazások

A Kelvin kettős híd alkalmazása

A huzal ismeretlen ellenállásának mérésére szolgál.

GYIK

1). Melyek a hidak különféle típusai?

A hidakat általában két típusba sorolják: DC híd (Wheatstone híd, Kelvin kettős híd, Mega Ohm híd) és AC híd (induktivitás, kapacitás, frekvencia).

2). Miért használják a Kelvin kettős hidat?

A Kelvin kettős híd a Wheatstone híd módosított formája, amelyet az alacsonyabb ellenállási értékek mérésére használnak, 1 és 0,00001 ohm között.

3). Miért használják a Kelvin kettős hidat az alacsony ellenállás mérésére?

Az alacsony ellenállási érték mérése közben az érintkező és az ólomellenállás jelentős hibát okoz az olvasásban, ezért ennek a hibának a leküzdésére kelvin kettős hidat használnak.

4). Mi a különbség a Wheatstone és a Kelvin Double Bridge között?

A Wheatstone híd az áramkör kiegyenlítésével méri az ellenállást, amely nagyobb vagy egyenlő, mint 1 ohm, míg a Kelvin kettős híd a Wheatstone módosított formája, amelyet az alacsonyabb ellenállási értékek mérésére használnak, 1 és 0,00001 ohm között.

5.) Ha a híd kiegyensúlyozott, mennyi áram folyik át a galvanométeren?

A híd kiegyenlített állapotában a 0-nulla áram folyik át a hídon.

6). Mi a terhelés és az érintkezési ellenállás hatása a kelvin hídon?

A Kelvin-hídon nincs hatása a terhelésnek és az érintkezési ellenállásnak, mivel a híd független a terheléstől és az érintkezési ellenállástól.

7). Mekkora a Kelvin Double Bridge pontossága?

Az ismeretlen ellenállási érték a Kelvin kettős híd két karjáról szerezhető be, jellemzően 1–0,00001 ohmot mér, ± 0,05% és ± 0,2% pontossággal.

A híd egy elektromos áramkör, amelyet a Laborites különböző paraméterek mérésére használ. Általában két típusba sorolják őket: DC (Wheatstone híd, Kelvin kettős híd, Mega Ohm híd) és AC hidak (induktivitás, kapacitás, frekvencia). Ez a cikk áttekintést nyújt a Kelvin kettős hídról, a kelvin híd vagy a kelvin kettős híd a Wheatstone híd módosított változata, amely ± 0,05% és ± 0,2% pontossággal képes mérni az ellenállási értékeket az 1 és 0,00001 ohm közötti tartományban. A híd legfőbb előnye, hogy még kis ellenállási értéket is képes mérni.