Kelvin Bridge Circuit | Kelvin Double Bridge Circuito sa Kelvin Bridge | Doble Kelvin Bridge
Bago kami ipakilala ang Kelvin Bridge, napakahalaga na malaman kung ano ang pangangailangan nito, bagama't mayroon tayong Wheatstone bridge na maaaring sukatin nang wasto ang electrical resistance (karaniwang ang katumpakan ay halos 0.1%).
Para maintindihan ang pangangailangan ng Kelvin bridge, kinakailangang unawain ang tatlong mahalagang paraan upang kategoryahin ang electrical resistance:
Tataas na Resistance: Resistance na mas mataas pa sa 0.1 Mega-ohm.
Gitnang Resistance: Resistance na nasa pagitan ng 1 ohm hanggang 0.1 Mega-ohm.
Mababang Resistance: Sa ilalim ng kategoryang ito, ang halaga ng resistance ay mas mababa pa sa 1 ohm.
Ang logika ng pagkaklasipikarang ito ay kung nais nating sukatin ang electrical resistance, kailangan nating gamitin ang iba't ibang aparato para sa iba't ibang kategorya. Ibig sabihin, kung ang aparato ay ginagamit sa pagsukat ng mataas na resistance at nagbibigay ng mataas na katumpakan, baka o hindi ito magbibigay ng ganitong mataas na katumpakan sa pagsukat ng mababang halaga ng resistance.
Kaya, kailangan nating gumamit ng ating utak upang husgahan kung anong aparato ang dapat gamitin upang sukatin ang partikular na halaga ng electrical resistance. Gayunpaman, mayroon din ibang uri ng mga pamamaraan tulad ng ammeter-voltmeter method, substitution method, atbp. ngunit sila ay nagbibigay ng malaking error kumpara sa bridge method at iniiwasan sa karamihan ng industriya.
Ngayon, hayaan nating muli na tandaan ang aming klasipikasyon na ginawa, habang lumiliko tayo mula itaas pababa, ang halaga ng resistance ay bumababa, kaya, kailangan natin ng mas tumpak at maingat na aparato upang sukatin ang mababang halaga ng resistance.
Isa sa mga pangunahing hadlang ng Wheatstone bridge ay bagama't ito ay maaaring sukatin ang resistance mula sa ilang ohm hanggang sa maraming mega ohm – ito ay nagbibigay ng mahalagang error sa pagsukat ng mababang resistances.
Kaya, kailangan natin ng ilang pagbabago sa Wheatstone bridge mismo, at ang binago na bridge na nakuha ay Kelvin bridge, na hindi lamang angkop sa pagsukat ng mababang halaga ng resistance kundi may malawak na saklaw ng aplikasyon sa industriyal na mundo.
Hayaan nating talakayin ang ilang termino na makakatulong sa atin sa pag-aaral ng Kelvin Bridge.
Bridge :
Kadalasang binubuo ang bridge ng apat na arms, balance detector, at source. Gumagana sila batay sa konsepto ng null point technique. Napakapakinabangan nila sa praktikal na aplikasyon dahil walang kailangan gawing tumpak at linyar ang meter na may tumpak na scale. Walang kailangan ng pagsukat ng voltage at current, ang kailangan lamang ay suriin ang presensya o kakulangan ng current o voltage. Ngunit ang pangunahing isyu ay kailangan ng meter na maaaring kuhanin ang kaunti lang na current sa panahon ng null point. Maaaring ilarawan ang bridge bilang voltage dividers na parallel at ang pagkakaiba sa pagitan ng dalawang dividers ang aming output. Napakapakinabangan nito sa pagsukat ng mga komponente tulad ng electrical resistance, capacitance, inductor, at iba pang circuit parameters. Ang katumpakan ng anumang bridge ay direktang nauugnay sa mga komponente ng bridge.
Null point:
Maaaring ilarawan ito bilang ang punto kung saan nangyayari ang null measurement kapag ang reading ng ammeter o voltmeter ay zero.
Kelvin Bridge Circuit
Tulad ng aming napagusapan, ang Kelvin Bridge ay isang binagong Wheatstone bridge at nagbibigay ng mataas na katumpakan lalo na sa pagsukat ng mababang resistance. Ngayon, ang tanong na dapat lumitaw sa ating isip ay kung saan kailangan natin ng pagbabago. Ang sagot sa tanong na ito ay napakasimple – ito ang bahagi ng mga lead at contacts kung saan kailangan nating gawin ang pagbabago dahil dito may dagdag sa net resistance.
Hayaan nating isaalang-alang ang binagong Wheatstone bridge o Kelvin bridge circuit na ibinigay sa ibaba:
Dito, t ang resistance ng lead.
C ang unknown resistance.
D ang standard resistance (na alam natin ang halaga).
Hayaan nating markahan ang dalawang puntos j at k. Kung ang galvanometer ay konektado sa punto j, ang resistance t ay idadagdag sa D na nagresulta sa masyadong mababang halaga ng C. Ngayon, kung konektado natin ang galvanometer sa punto k, ito ay magresulta sa mataas na halaga ng unknown resistance C.
Hayaan nating konektado ang galvanometer sa punto d na nasa gitna ng j at k, kung saan d ay nahahati ang t sa ratio t1 at t2, ngayon mula sa itaas na figure, makikita natin na
Gayundin, ang pagkakaroon ng t1 ay hindi nagdudulot ng error, maaari nating isulat,
Kaya, maaari nating masabi na walang epekto ang t (i.e. ang resistance ng leads). Sa praktikal, imposible ito, ngunit ang itaas na simpleng pagbabago ay nagpapahiwatig na maaaring konektado ang galvanometer sa pagitan ng mga puntos j at k upang makamit ang null point.
Kelvin Double Bridge
Bakit ito tinatawag na double bridge? Dahil ito ay may pangalawang set ng ratio arms tulad ng ipinapakita sa ibaba:
Dito, ang ratio arms p at q ay ginagamit upang konektado ang galvanometer sa tamang punto sa pagitan ng j at k upang alisin ang epekto ng connecting lead ng electrical resistance t. Sa ilalim ng kondisyon ng balanse, ang voltage drop sa pagitan ng a at b (i.e. E) ay pantay sa F (voltage drop sa pagitan ng a at c)
Para sa zero galvanometer deflection, E = F
Muli, nararating natin ang parehong resulta – wala namang epekto ang t. Gayunpaman, ang equation (2) ay napakahalaga dahil ito ay nagbibigay ng error kapag:
Pahayag: Respetuhin ang orihinal, mga artikulo na karapat-dapat na ibahagi, kung may labag sa copyright pakisulat upang i-delete.
