גשר קלווין

הגדרה: גשר קלווין או גשר תומפסון משמש למדידת ההתנגדויות הלא ידועות בעלות ערך הנמוך מ -1Ω. זהו צורה שונה של גשר וויטסטון.

מה הצורך של קלווין ברידג '?

גשר Whitstone משמש למדידת ההתנגדות מכמה אוהם לכמה קילו-אוהם. אבל שגיאה מתרחשת בתוצאה כאשר הוא משמש למדידת התנגדות נמוכה. זו הסיבה שבגללה משתנה גשר וויטסטון, וגשר קלווין משיג. גשר קלווין מתאים למדידת ההתנגדות הנמוכה.

שינוי גשר וויטסטון

בגשר וויטסטון, בזמן מדידתהתנגדות נמוכה ערך, ההתנגדות של עופרת שלהם מגדילה את ההתנגדות של הערך הנמדד הכולל שלהם. זה יכול בקלות להיות מובן בעזרת התרשים המעגל.

ה ייצור היא ההתנגדות של המגעים המחברים את התנגדות לא ידועה R אל ה התנגדות סטנדרטית S. ה 'M' ו 'N' להראות את טווח בין הגלוונומטר מחובר לקבלת נקודת ריק.

כאשר הגלוונומטר מחובר לנקודה 'm'את ההתנגדות להוביל r הוא הוסיף את ההתנגדות סטנדרטי S. ובכך אינדיקציה נמוכה מאוד מקבל התנגדות לא ידועה R. ואם הגלוונומטר מחובר לנקודה n אז R מוסיף ל R, ולכן הערך הגבוה של התנגדות לא ידוע מתקבל . לכן, בנקודה n ו m או גבוה מאוד או ערך נמוך מאוד של התנגדות ידוע מתקבל.

לכן, במקום לחבר את הגלוונומטר מנקודה, m ו- n בחרנו כל נקודת ביניים לומר d שבו ההתנגדות של r להוביל מחולק לשני חלקים שווים, כלומר, r₁ ו r₂

הנוכחות של r₁ גורם לשגיאה במדידת התנגדות לא ידועה.

מן המשוואה (1), אנחנו מקבלים

כפי ש

משוואה לעיל מראה כי אם גלוונומטר מתחבר בנקודה ד אז ההתנגדות של עופרת לא ישפיע על התוצאות שלהם.

התהליך המוזכר לעיל הוא כמעט לאניתן ליישם. להשגת התוצאה הרצויה, ההתנגדות בפועל של היחס המדויק מתחברת בין הנקודה m ו- n והגלוונומטר מתחבר בצומת הנגד.

קלווין

היחס בין זרועות p ו- q משמש לחיבור הגלוונומטר במקום הנכון בין הנקודה j ו- k. את j ו k להפחית את ההשפעה של חיבור עופרת. P ו- Q הוא היחס הראשון של הזרוע ו- p ו- q הוא יחס הזרוע השני.

הגלוונומטר מחובר בין הזרועות pו- q בנקודה d. הנקודה d ממוקמת במרכז r ההתנגדות בין הנקודה m ו- n להסרת ההשפעה של התנגדות העופרת המחוברת, הנמצאת בין ההתנגדות הלא ידועה R לבין ההתנגדות הסטנדרטית S.

היחס בין p / q שווה ל- P / Q. תחת מצב איזון זרם אפס זרם דרך הגלוונומטר. ההפרש הפוטנציאלי בין הנקודה a ו- b שווה לירידה במתח בין הנקודות E_אמד.

עכשיו,

עבור אפס גלבנומטר אפקט,

כפי שידענו, P / Q = p / q ואז משוואה מעל הופך

המשוואה לעיל היא משוואות העבודה של גשר קלווינס. המשוואה מראה שהתוצאה המתקבלת מהכפולה הכפולה של קלווין חופשית מההשפעה של התנגדות העופרת המחברת.

לקבלת התוצאה המתאימה, זה מאודיסודות כי היחס בין זרועותיהם שווה. יחס הזרוע הבלתי שוויונית גורם לשגיאה בתוצאה. כמו כן, הערך של r ההתנגדות צריך להישמר מינימום להשגת התוצאה המדויקת.

ה- EMF התרמו-חשמלי גורם לגשרבמהלך הקריאה. אפקט זה יכול להיות מופחת על ידי מדידת ההתנגדות עם חיבור הסוללה לאחור. הערך האמיתי של ההתנגדות מקבל על ידי הטעיה את האמצעים של השניים.

מגבלות של גשר קלווינס

1. הגלוונומטר הרגיש משמש לזיהוי מצב האיזון.
2. נדרשת מדידת המדידה הגבוהה להשגת הרגישות הטובה.

כיום את הגשר קלווין מוחלף על ידי Ohmmeter גשר קלווין.