Cirkitî Bridge ya Kelvin | Double Bridge ya Kelvin

Kelvin Köprüsü'ne giriş yapmadan önce bu köprünün niçin ihtiyacı olduğunu bilmek çok önemlidir. Zaten Wheatstone köprüsü ile elektrik direncini (genellikle yaklaşık %0.1 doğrulukla) doğru bir şekilde ölçebiliyoruz.

Kelvin köprüsü ihtiyacını anlamak için öncelikle elektrik direncini sınıflandırmak için 3 önemli yolu tanımamız gerekiyor:

1. Yüksek Direnç: 0.1 Mega-ohmdan büyük olan direnç.

2. Orta Dereceli Direnç: 1 ohmdan 0.1 Mega-ohm'a kadar değişen direnç.

3. Düşük Direnç: Bu kategori altında direnç değeri 1 ohmdan düşük olur.

Şimdi bu sınıflandırma yapmak için mantık şu ki, eğer elektrik direncini ölçmek istiyorsak, farklı kategoriler için farklı cihazlar kullanmalıyız. Yani yüksek direnç ölçümünde yüksek doğruluk sağlayan bir cihaz, düşük değerli direnç ölçümünde aynı yüksek doğruluğu sağlayabilir veya sağlamayabilir.

Bu nedenle, belirli bir elektrik direnci değerini ölçmek için hangi cihazın kullanılması gerektiğini karar vermek zorundayız. Ancak, ampermetre-voltmetre yöntemi, yer değiştirme yöntemi gibi diğer yöntemler de var ancak bu yöntemler köprü yönteminin yanında daha büyük hata oranları verir ve çoğu endüstride kaçınılmaktadır.

Şimdi yukarıda yaptığımız sınıflandırmayı yeniden hatırlayalım, yukarıdan aşağıya doğru direnç değeri azalır, bu yüzden düşük direnç değerini ölçmek için daha hassas ve kesin bir cihaza ihtiyaç duyarız.

Wheatstone köprüsünün en büyük dezavantajlarından biri, birkaç ohmdan birkaç mega ohma kadar direnç ölçebilmesine rağmen, düşük dirençleri ölçerken önemli hatalar vermesidir.

Bu nedenle, Wheatstone köprüsünde bazı değişikliklere ihtiyaç duyarız ve bu değişiklikler sonucunda elde edilen köprü, düşük direnç değerlerinin ölçülmesi için uygun olan ve endüstri dünyasında geniş bir uygulama alanına sahip olan Kelvin köprüsüdür.

Kelvin Köprüsünü incelemek için yardımcı olacak birkaç terimi tartışalım.

Köprü:
Köprüler genellikle dört kol, denge detektörü ve kaynaktan oluşur. Null nokta tekniği üzerine çalışırlar. Pratik uygulamalarda çok faydalıdırlar çünkü metrelerin hassas ve doğrusal ölçekle yapılandırılması gerekmez. gerilim ve akım ölçümü gerekmez, sadece akımın veya gerilimin varlığı veya yokluğu kontrol edilir. Ancak, null noktasında metre küçük akımı bile alabilmeli. Bir köprü, paralel gerilim bölücüleri olarak tanımlanabilir ve iki bölücü arasındaki fark bizim çıkışız. Bu, elektrik direnci, kapasitans, indüktör ve diğer devre parametrelerini ölçmede çok kullanışlıdır. Herhangi bir köprünün doğruluğu, köprü bileşenlerine doğrudan bağlıdır.

Null Nokta:
Ampermetre veya voltmetre okuması sıfır olduğunda null ölçümün gerçekleştiği nokta olarak tanımlanabilir.

Kelvin Köprü Devresi

Kelvin Köprüsü'nün, özellikle düşük direnç ölçümünde yüksek doğruluk sağlayan modifiye edilmiş bir Wheatstone köprüsü olduğunu tartıştık. Şimdi, bu modifikasyonun nerede olması gerektiği konusunda soru sormalıyız. Bu sorunun cevabı oldukça basittir - bu, kabloların ve bağlantıların olduğu bölgedir, çünkü bu nedenle toplam direnç artar.

Aşağıda verilen modifiye edilmiş Wheatstone köprüsü veya Kelvin köprü devresini ele alalım:

Burada, t kablonun direncidir.
C bilinmeyen direnç.
D standart direnç (bilinen değeri).
j ve k noktalarını işaretleyelim. Eğer galvanometre j noktasına bağlanırsa, D'ye t direnci eklenir, bu da C'nin çok düşük bir değerini sonuçlandırır. Şimdi galvanometreyi k noktasına bağlayalım, bu durum bilinmeyen direnç C'nin yüksek bir değerini verecektir.
d noktasına galvanometreyi bağlayalım, bu nokta j ve k arasında olup, t'yi t1 ve t2 oranı halinde böler, yukarıdaki figürden görüldüğü gibi

T1'nin hiçbir hataya neden olmayacağından, şunu yazabiliriz:

İşte böylece, t (yani kablolardaki direnç) etkisiz hale getirilebilir. Pratikte bu durum imkansız olsa da, yukarıdaki basit modifikasyon, galvanometrenin j ve k noktaları arasında bağlanarak null noktası elde edilebileceği önerisini sunar.

Kelvin Çift Köprüsü

Neden çift köprü olarak adlandırılır? Çünkü aşağıdaki gibi ikinci bir oran kol seti içerir:

Burada, p ve q oran kolları, galvanometrenin j ve k noktaları arasında doğru bir noktaya bağlanarak elektrik direnci t'nin etkisini kaldırmak için kullanılır. Dengede, a ve b arasındaki gerilim düşümü (yani E) a ve c arasındaki F (gerilim düşümü) ile eşittir.

Galvanometre defleksiyonu sıfır olduğunda, E = F

Yine aynı sonuca ulaşıyoruz - t etkisiz hale getirilebilir. Ancak denklem (2), aşağıdaki durumlarda hata verir:

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.