کد خبر: ۳۶۵۵۳
تاریخ انتشار: ۱۱:۵۳ - ۲۷ دی ۱۳۹۷
کاربرد مدار پل ویتستون در اندازه گیری کمیت‌های مختلف، اندازه گیری در علوم تجربی و الکترونیک از اهمیت بالایی برخوردار است؛ و در برای اندازه گیری پارامتر‌های مختلف الکتریکی و الکترونیکی از مدارات پل استقاده می‌شود.
سرویس آموزش و آزمون برق نیوز، کاربرد مدار پل ویتستون در اندازه گیری کمیت‌های مختلف، اندازه گیری در علوم تجربی و الکترونیک از اهمیت بالایی برخوردار است؛ و در برای اندازه گیری پارامتر‌های مختلف الکتریکی و الکترونیکی از مدارات پل استقاده می‌شود.

تشریح پل وتستون و کاربردآن

در درس ابزار‌های اندازه گیری الکتریکی و الکترونیکی انواع مدارات پل را برسی می‌کنند و در جدول زیر خلاصه این مدارات پل را میتوانید ببینید.
تشریح پل وتستون و کاربردآن

در اینجا ما میخواهیم در مورد پل ویتستون صحبت کنیم که برای اندازه گیری مقاوت مجهول بکار میرود. درسته حالا در این زمانه با مولتی متر‌ها مقدار مقاومت مجهول را بطور ساده اندازه گیری می‌کنند. ولی مزیت پل ویتستون این است که میتواند مقدار مقاومت‌های خیلی پایین در رنج میلی اهم را نیز اندازه گیری کند.

مدار پل وتستون

سامل هانتر کریستی، پل ویتستون را در سال ۱۸۳۳ ابداع کرد و این پل توسط سیر چارلز ویتستون در سال ۱۸۴۳ بهینه و مشهور شد. پل ویتستون از اتصال چهار مقاومت که یک پل را شکل میدهند ساخته می‌شود.


پل برای پیدا کردن یک مقاومت مجهول متصل شده به دو مقاومت معلوم، یک مقاومت متغیر و یک گالوانومتر استفاده می‌شود.

برای پیدا کردن مقدار مقاومت مجهول مقاومت متغیر را تغییر میدهیم تا گالوانومتر صفر بشه. این نقطه، نقطه بالانس پل ویتستون است.

تشریح پل وتستون و کاربردآن
همانطور در شکل می‌بینیم R۱ و R۲ معلوم هستن و مقاومت R۳ متغیر و مقاومت Rx مجهول است؛ و مدار به تغذیه DC وصل شده است.

حال وقتی پل در حالت بالانس باشه، جریانی از گالوانومتر عبور نخواهد کرد و جریان I۱ از R۱ و R۲ عبور می‌کند؛ و جریان I۲ از R۲ و Rx عبور خواهد کرد. در این حالت با فرمول زیر میتوانیم مقاومت مجهول را پیدا کنیم. دقت داشته باشید این فرمول در حالتی صادق هست که هیچ جریانی از بین دو نقطه C. و D. جریان پیدا نکنه.

تشریح پل وتستون و کاربردآن
افت ولتاژ روی مقاومت‌های R۱ و R۳ برابر افت ولتاژ روی مقاومت‌های R۲ و R۴ در حالت بالانس است.

تشریح پل وتستون و کاربردآن
از روی معادله‌های بالا به نتیجه زیر میرسیم

تشریح پل وتستون و کاربردآن

بنابراین مقاومت Rx که مقاومت مجهول ما بود مقدارش پیدا شد و این نحوه عملکرد پل ویستون بود.

در عمل مقاومت متغیر را آنقدر تغییر میدهند تا جریان عبوری از از گالوانومتر صفر شود. این حالت پل را، بالانس پل ویتستون می‌گویند. صفر کردن جریان عبوری از گالوانومتر دقت بالایی را میدهد. اما کوچکترین تغییر در مقاومت متغیر میتونه وضعیت بالانس را بهم بزنه.

در شرایط بالانس معادله زیر درست است

تشریح پل وتستون و کاربردآن

حال، دراین وضعیت ما مقادیر مقاومت‌های R۱,R۲ و همچنین R۳، از فرمول بالا پیدا کردن Rx خیلی ساده است.

تشریح پل وتستون و کاربردآن

نکته مهم و کاربردی: بازم تکرار میکنیم که معادلات بالا در شرایطی صادق هستن که جریان عبوری از بین نقاط C. و D. صفر باشد. وقتی جریان نقاط C. و D. صفر می‌شوند که ولتاژ دو نقطه برابر یا بعبارتی اختلاف پتانسیل دو نقطه C. و D. صفر باشد.

کاربرد‌های پل وتستون

اکثرا برای اندازه گیری مقاومت‌های خیلی پایین در رنج میلی اهم کاربرد دارد.
اگر از یک وریستور (مقاومت متغیر با ولتاژ) با پل ویتستون استفاده کنیم میتوانیم پارامتر‌های دیگر از جمله امپدانس خازنی و سلفی را نیز حساب کنیم.
با ترکیب پل وتستون و تقویت کننده عملیاتی میتوانیم پارامتر‌های مختلف از جمله دما، فشار، نور و … را نیز اندازه گیری کنیم.

منبع:melec
ارسال نظر قوانین ارسال نظر
لطفا از نوشتن با حروف لاتین (فینگلیش) خودداری نمایید.
از ارسال دیدگاه های نا مرتبط با متن خبر، تکرار نظر دیگران، توهین به سایر کاربران و ارسال متن های طولانی خودداری نمایید.
لطفا نظرات بدون بی احترامی، افترا و توهین به مسئولان، اقلیت ها، قومیت ها و ... باشد و به طور کلی مغایرتی با اصول اخلاقی و قوانین کشور نداشته باشد.
در غیر این صورت، «برق نیوز» مطلب مورد نظر را رد یا بنا به تشخیص خود با ممیزی منتشر خواهد کرد.
نام:
ایمیل:
* نظر:
وضعیت انتشار و پاسخ به ایمیل شما اطلاع رسانی میشود.
پربازدیدها
برق در شبکه های اجتماعی
اخبار عمومی برق نیوز
عکس و فیلم
پربحث ترین ها
آخرین اخبار