'Wheatstone 브리지'라는 용어는 'Charles Wheatstone'이 발명 한 저항 브리지라고도합니다. 이 브리지 회로는 알려지지 않은 저항 값을 계산하고 측정 기기, 전류계, 전압계 등을 조절하는 수단으로 사용됩니다. 그러나 현재의 디지털 밀리미터는 저항을 계산하는 가장 쉬운 방법을 제공합니다. 최근 휘트 스톤 브리지는 최신 연산 증폭기와 함께 사용하여 다양한 센서와 변환기를 인터페이스하는 등 많은 응용 분야에서 사용됩니다. 증폭기 회로 에스. 이 브리지 회로는 전압 공급 단자와 접지 단자 사이에 두 개의 간단한 직렬 및 병렬 저항으로 구성됩니다. 브리지가 균형을 이루면 접지 단자는 두 개의 병렬 분기간에 제로 전압 차이를 생성합니다. 휘트 스톤 브리지는 두 개의 i / p로 구성되고 두 개의 o / p 단자에는 다이아몬드 모양으로 배열 된 네 개의 저항이 포함됩니다.
“절연체 및 도체의 종류 ”
휘트 스톤 브리지
휘트 스톤 다리와 그 작용
휘트 스톤 브리지는 전기 저항을 측정하는 데 널리 사용됩니다. 이 회로는 두 개의 알려진 저항으로 구축 , 하나의 알려지지 않은 저항과 하나의 가변 저항이 브리지 형태로 연결되었습니다. 가변 저항이 조정되면 검류계의 전류가 0이되고 두 개의 알려지지 않은 저항의 비율은 알려지지 않은 저항 값과 조정 된 가변 저항 값의 비율과 같습니다. 휘트 스톤 브리지를 사용하면 알 수없는 전기 저항 값을 쉽게 측정 할 수 있습니다.
휘트 스톤 브리지 회로 배열
휘트 스톤 브리지의 회로 배열은 다음과 같습니다. 이 회로는 AB, BC, CD 및 AD의 네 개의 암으로 설계되었으며 전기 저항 P, Q, R 및 S로 구성됩니다.이 네 가지 저항 중 P 및 Q는 알려진 고정 전기 저항입니다. 검류계는 S1 스위치를 통해 B 및 D 단자 사이에 연결됩니다. 전압 소스는 스위치 S2를 통해 A & C 단자에 연결됩니다. 가변 저항 'S'는 단자 C와 D 사이에 연결됩니다. 단자 D의 전위는 가변 저항의 값이 조정될 때 변합니다. 예를 들어 전류 I1 및 I2는 ADC 및 ABC 지점을 통해 흐르고 있습니다. 암 CD의 저항 값이 변하면 I2 전류도 변합니다.
휘트 스톤 브리지 회로 배열
가변 저항을 조정하는 경향이 있다면 I2.S 인 저항 S를 가로 지르는 전압 강하가 특히 저항 Q, 즉 I1.Q를 가로 지르는 전압 강하가 가능해질 때 한 가지 상태가 한 번 돌아올 수 있습니다. 따라서 점 B의 전위는 점 D의 전위와 같으므로 전위차 b / n이 두 점은 0이므로 검류계를 통과하는 전류는 0입니다. 그러면 검류계의 편향은 S2 스위치가 닫힐 때 0입니다.
휘트 스톤 브리지 유도
위의 회로에서 전류 I1 및 I2는
I1 = V / P + Q 및 I2 = V / R + S
이제 지점 C에 대한 지점 B의 전위는 Q 트랜지스터 양단의 전압 강하이므로 방정식은 다음과 같습니다.
I1Q = VQ / P + Q ………………………… .. (1)
C에 대한 지점 D의 전위는 저항 S 양단의 전압 강하이며 방정식은 다음과 같습니다.
I2S = VS / R + S ………………………… .. (2)
위의 방정식 1과 2에서 우리는
VQ / P + Q = VS / R + S
`` Q / P + Q = S / R + S
P + Q / Q = R + S / S
P / Q + 1 = R / S + 1
P / Q = R / S
R = SxP / Q
여기 위의 방정식에서 P / Q와 S의 값을 알고 있으므로 R 값을 쉽게 결정할 수 있습니다.
P 및 Q와 같은 Wheatstone 브리지의 전기 저항은 일정한 비율로 만들어지며 비율 암으로 알려진 1 : 1 10 : 1 (또는) 100 : 1이며 가변 저항 암 S는 항상 1-1,000 ohms 또는 1-10,000 옴에서
휘트 스톤 브리지의 예
다음 회로는 불평형 Wheatstone 브리지로, C 및 D 지점에서 o / p 전압을 계산하고 브리지 회로의 균형을 맞추기 위해 저항 R4의 값이 필요합니다.
휘트 스톤 브리지의 예
위 회로의 첫 번째 직렬 암은 ACB입니다.
Vc = (R2 / (R1 + R2)) X Vs
R2 = 120 옴, R1 = 80 옴, Vs = 100
위의 방정식에서 이러한 값을 대체하십시오.
Vc = (120 / (80 + 120)) X 100
= 60 볼트
위 회로의 두 번째 시리즈 암은 ADB입니다.
VD = R4 / (R3 + R4) X Vs
DV = 160 / (480 + 160) X 100
= 25 볼트
지점 C 및 D의 전압은 다음과 같이 제공됩니다.
Vout = VC-VD
Vout = 60-25 = 35 볼트.
Wheatstone 브리지 브리지의 균형을 맞추는 데 필요한 R4 저항의 값은 다음과 같습니다.
R4 = R2 R3 / R1
120X480 / 80
720 옴.
따라서 마지막으로 휘트 스톤 브리지에는 두 개의 i / p 및 두 개의 o / p 단자, 즉 A와 B, C & D가 있다는 결론을 내릴 수 있습니다. 위의 회로가 균형을 이루면 o / p 단자의 전압은 0V입니다. 휘트 스톤 브리지가 불균형 일 때, o / p 전압은 불균형 방향에 따라 + ve 또는 -ve가 될 수 있습니다.
휘트 스톤 브리지 적용
휘트 스톤 브릿지의 응용은 휘트 스톤 브릿지 회로를 이용한 광 검출기입니다.
휘트 스톤 브리지 광 검출기 회로
균형 잡힌 브리지 회로는 많은 분야에서 사용됩니다. 전자 응용 빛의 강도, 변형 또는 압력의 변화를 측정합니다. 휘트 스톤 브리지 회로에서 사용할 수있는 다양한 유형의 저항 센서에는 전위차계, LDR, 스트레인 게이지 및 서미스터 등이 있습니다.
휘트 스톤 브리지 애플리케이션은 전기적 및 기계적 양을 감지하는 데 사용됩니다. 그러나 간단한 휘트 스톤 브리지 애플리케이션은 포토 레지스트 장치를 사용한 광 측정입니다. 휘트 스톤 브리지 회로에서 광 의존 저항은 저항 중 하나에 배치됩니다.
LDR은 가시 광선 레벨을 저항의 변화와 나중에 전압으로 변환하는 데 사용되는 수동 저항 센서입니다. LDR은 광도 수준을 측정하고 모니터링하는 데 사용할 수 있습니다. LDR은 희미하거나 어두운 빛에서 약 900Ω의 빛 강도에서 약 900Ω, 밝은 빛에서 약 30Ω까지 내려가는 몇 가지 메가 옴 저항을 가지고 있습니다. 휘트 스톤 브리지 회로에 광 의존 저항을 연결하여 조명 레벨의 변화를 측정하고 모니터링 할 수 있습니다.
이것은 Wheatstone 브리지 및 Wheatstone 브리지 원리에 관한 것입니다. 이 개념을 더 잘 이해 하셨기를 바랍니다. 또한,이 기사 또는 전자 프로젝트 , 아래 댓글 섹션에 댓글을 달아 의견을 보내주세요.
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