Hvað er Wheatstone-brúarstraumrás?

Hvað er Wheatstone brúarhópur?

Skilgreining á Wheatstone brú

Wheatstone brú er almennt notuð til að mæla raforku nákvæmlega. Hann inniheldur tvær þekktar raforkur, eina breytilega raforku og eina óþekkta raforku sem eru tengdar í brúunni. Með því að stilla breytilega raforkuna þar til straumaréttirinn sýnir núll straum, passar hlutfallið milli þekktra raforkna við hlutfallið milli breytilegu og óþekkta raforknar. Þetta gerir auðvelda að mæla óþekkta raforku.

Kenning um Wheatstone brú

Wheatstone brúarhópurinn hefur fimm armar: AB, BC, CD og AD, með raforkum merktum P, Q, S og R, á sama stigi. Þessi skipulag formar brúina sem er nauðsynleg fyrir nákvæm mælingu raforku.

Raforkurnar P og Q eru þekktar fastar raforkur og kallaðar hlutfallsarmar. Fínstra straumaréttur er tengdur milli punkta B og D gegnum lykil S2.

Raforkuvirkjun brúarinnar er tengd punktum A og C gegnum lykil S1. Breytileg raforka S er á milli punkta C og D. Með því að stilla S breytist spennan í punkti D. Straumarnir I1 og I2 fara í vegir ABC og ADC, á sama stigi.

Ef við breytum gildinu á raforku í armnum CD, mun gildi straumsins I2 einnig breytast, þar sem spennan milli A og C er fast. Ef við halda áfram að stilla breytilega raforkuna, getur komið til að spennuleit af raforku S, sem er I2.S, verði nákvæmlega eins og spennuleit af raforku Q, sem er I1.Q. Þá verður spenna í punkti B jöfn spennu í punkti D, svo spennudifur milli þessara tveggja punkta er núll, og straumur í straumaréttinum er núll. Þá er hækkun í straumaréttinum núll þegar lykill S2 er lokuður.

Nú, frá Wheatstone brúarhópunum og Nú er spenna í punkti B miðað við punkt C ekki annað en spennuleit af raforku Q og það er Að lokum er spenna í punkti D miðað við punkt C ekki annað en spennuleit af raforku S og það er Með því að jafna jöfnurnar (i) og (ii) fáum við,

Hér í ofangreindri jöfnu, eru gildi S og P/Q þekkt, svo gildi R er auðvelt að reikna út.

Raforkurnar P og Q í Wheatstone brúnni eru gerðar með skilgreindu hlutfalli eins og 1:1; 10:1 eða 100:1, sem kallað er hlutfallsarmar, og S, raforkustillarnar, eru gerðar breytilegar frá 1 upp í 1,000 Ω eða 1 upp í 10,000 Ω.

Ofangreind er grunnkenning Wheatstone brúarhópsins.