המונח 'גשר וויטסטון' מכונה גם כגשר התנגדות כלומר, הומצא על ידי 'צ'ארלס וויטסטון'. מעגל גשר זה משמש לחישוב ערכי ההתנגדות הלא ידועים וכאמצעי לוויסות מכשיר מדידה, אמטרים, וולטרים וכו '. אך המילימטרים הדיגיטליים הנוכחיים מציעים את הדרך הקלה ביותר לחישוב התנגדות. בימים האחרונים, גשר וויטסטון משמש ביישומים רבים, כגון שהוא יכול לשמש עם מגברי אופ-מודרניים לממשק חיישנים ומתמרים שונים מעגל מגבר ס. מעגל גשר זה בנוי עם שני התנגדויות סדרתיות ומקבילות פשוטות בין מסוף אספקת מתח למסופי קרקע. כאשר הגשר מאוזן, מסוף הקרקע מייצר הפרש מתח אפס בין שני הענפים המקבילים. גשר וויטסטון מורכב משני מסופי i / p ושני מסופי o / p הכוללים ארבעה נגדים המסודרים בצורת יהלום.

“מונה סינכרוני 4 ביט באמצעות כפכף JK ”

גשר ויטסטון

גשר וויטסטון ופועלו

גשר וויטסטון נמצא בשימוש נרחב למדידת ההתנגדות החשמלית. המעגל הזה הוא בנוי עם שני נגדים ידועים , נגד לא ידוע אחד ונגד משתנה אחד המחובר בצורה של גשר. כאשר מכניסים את הנגד המשתנה, אזי הזרם בגלוונומטר הופך לאפס, היחס בין שני נגדים לא ידועים שווה ליחס הערך של ההתנגדות הלא ידועה והערך המותאם של ההתנגדות המשתנה. באמצעות גשר וויטסטון, ערך ההתנגדות החשמלי הבלתי ידוע יכול למדוד בקלות.

סידור מעגלי גשר וויטסטון

סידור המעגל של גשר וויטסטון מוצג להלן. מעגל זה תוכנן עם ארבע זרועות, כלומר AB, BC, CD & AD ומורכב מהתנגדות חשמלית P, Q, R ו- S. בין ארבע ההתנגדויות הללו, P ו- Q ידועים בהתנגדויות חשמליות קבועות. גלוונומטר מחובר בין מסופי B & D באמצעות מתג S1. מקור המתח מחובר למסופי A & C באמצעות מתג S2. נגד משתנה 'S' מחובר בין המסופים C & D. הפוטנציאל במסוף D משתנה כאשר הערך של הנגד המשתנה מסתגל. למשל, הזרמים I1 ו- I2 זורמים דרך הנקודות ADC ו- ABC. כאשר ערך ההתנגדות של תקליטור הזרוע משתנה, אז גם זרם ה- I2 ישתנה.

סידור מעגלי גשר וויטסטון

אם אנו נוטים להתאים את ההתנגדות המשתנה מצב עניינים אחד יכול לחזור פעם אחת כאשר ירידת המתח על פני הנגד S שהוא I2.S הופכת להיות מסוגלת במיוחד לירידת המתח על פני הנגד Q כלומר I1.Q. לפיכך הפוטנציאל של הנקודה B הופך להיות שווה לפוטנציאל הנקודה D ומכאן שהפרש הפוטנציאל b / n שתי הנקודות הללו הוא אפס ומכאן שהזרם דרך גלוונומטר הוא אפס. ואז הסטייה בגלוונומטר היא אפס כאשר מתג S2 סגור.

גזירת גשר וויטסטון

מהמעגל הנ'ל, הזרמים I1 ו- I2 הם

I1 = V / P + Q ו- I2 = V / R + S

כעת הפוטנציאל של נקודה B ביחס לנקודה C הוא ירידת המתח על פני הטרנזיסטור Q, ואז המשוואה היא

I1Q = VQ / P + Q …………………………… .. (1)

הפוטנציאל של נקודה D ביחס ל- C הוא ירידת המתח על פני הנגד S, ואז המשוואה היא

I2S = VS / R + S …………………………… .. (2)

מהמשוואה 1 ו- 2 הנ'ל נקבל,

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

כאן במשוואה לעיל, הערך של P / Q ו- S ידוע, כך שניתן לקבוע בקלות את ערך R.

ההתנגדות החשמלית של גשר וויטסטון כגון P ו- Q עשויה ביחס מוגדר, הם 1: 1 10: 1 (או) 100: 1 המכונה זרועות יחס וזרוע הריאוסטט S נעשית תמיד משתנה בין 1-1,000 אוהם או מ1-10,000 אוהם

דוגמה לגשר וויטסטון

המעגל הבא הוא גשר וויטסטון לא מאוזן, חישב את מתח ה- o / p על פני נקודות C ו- D וערך הנגד R4 נדרש לאיזון מעגל הגשר.

דוגמה לגשר וויטסטון

זרוע הסדרה הראשונה במעגל הנ'ל היא ACB
Vc = (R2 / (R1 + R2)) X Vs
R2 = 120 אוהם, R1 = 80 אוהם, Vs = 100
החלף ערכים אלה במשוואה לעיל
Vc = (120 / (80 + 120)) X 100
= 60 וולט
זרוע הסדרה השנייה במעגל הנ'ל היא ADB

VD = R4 / (R3 + R4) X Vs

DV = 160 / (480 + 160) X 100
= 25 וולט
המתח על פני נקודות C ו- D ניתן כ-
Vout = VC-VD
יציאה = 60-25 = 35 וולט.
הערך של הנגד R4 נדרש כדי לאזן את גשר גשר וויטסטון ניתן כ:
R4 = R2 R3 / R1
120X480 / 80
720 אוהם.

“שימושים של שנאי להגביר ”

אז סוף סוף אנו יכולים להסיק כי לגשר ויטסטון יש שני מסופי i / p ושני o / p כלומר A & B, C & D. כאשר המעגל הנ'ל מאוזן, המתח על פני מסופי ה- o / p הוא אפס וולט. כאשר גשר וויטסטון אינו מאוזן, מתח ה- o / p עשוי להיות + ve או –ve בהתאם לכיוון חוסר האיזון.

יישום גשר וויטסטון

היישום של גשר ויטסטון הוא גלאי אור באמצעות מעגל גשר וויטסטון

מעגל גלאי אור לגשר וויטסטון

מעגלים מגוונים מאוזנים משמשים ברבים יישומים אלקטרוניים למדוד שינויים בעוצמת האור, המתח או הלחץ. הסוגים השונים של חיישני התנגדות בהם ניתן להשתמש במעגל גשר וויטסטון כוללים: פוטנציומטרים, LDR, מדדי מתיחה ותרמיסטורים וכו '.

יישומי גשר וויטסטון משמשים לחישת כמויות חשמליות ומכניות. עם זאת, היישום הפשוט של גשר וויטסטון הוא מדידת אור באמצעות מכשיר פוטורסיסטי. במעגל גשר וויטסטון, מונח נגן תלוי אור במקום אחד הנגדים.

LDR הוא חיישן התנגדות פסיבי המשמש להמרת רמות האור הנראה לשינוי התנגדות ובהמשך למתח. ניתן להשתמש ב- LDR למדידה ולניטור של רמת עוצמת האור. ל- LDR עמידות של כמה מגה אוהם באור עמום או כהה בסביבות 900Ω ב 100 לוקס בעוצמת אור ומטה לסביבות 30 אוהם באור בהיר. על ידי חיבור הנגד התלוי באור במעגל גשר וויטסטון, אנו יכולים למדוד ולפקח על השינויים ברמות האור.

זה הכל על גשר וויטסטון ועקרון גשר וויטסטון, העבודה שלו עם היישום. אנו מקווים שיש לך הבנה טובה יותר של מושג זה. יתר על כן, כל שאילתות או ספקות ביחס למאמר זה או פרויקטים אלקטרוניים , בבקשה תן משוב על ידי תגובה בקטע התגובות למטה.

נקודות זיכוי: