En los circuitos electrónicos, un circuito puente juega un papel clave en los cálculos de laboratorio para implementar diversas aplicaciones electrónicas. Según el diseño y la construcción del circuito de puente, existen diferentes tipos de circuitos de puente como el de Wheatstone, Maxwell , Kelvin, Wein, Carey Foster Bridge, etc. Para calcular los valores de resistencia se utiliza el circuito de Carey Foster Bridge, inventado por Carey Foster en el año 1872. Este artículo ofrece un análisis detallado del Carey Foster Bridge, el principio del circuito y su funcionamiento.
¿Qué es Carey Foster Bridge?
El circuito de puente que puede calcular resistencias medias o puede comparar y medir las dos grandes / iguales resistencia Los valores con pequeñas variaciones se conocen como puente de crianza de Carey. Es la forma modificada del circuito puente de Wheatstone. También se le conoce como el método de pequeñas resistencias.
Principio de Carey Foster Bridge
El principio del puente de acogida de Carey es simple y similar al principio de funcionamiento del puente de Wheatstone. Funciona según el principio de detección nula. Eso significa que las relaciones de las resistencias serán iguales y el galvanómetro registra cero donde no hay flujo de corriente.
Como sabemos, el circuito puente está equilibrado cuando no hay flujo de corriente a través del galvanómetro . En una condición desequilibrada, la corriente fluye a través del galvanómetro y la lectura se registra observando la desviación.
los Diagrama de circuito del puente de carey foster se muestra a continuación. Hay dos unidades en el circuito.
- Unidad puente
- Unidad de prueba
Circuito del puente Carey Foster
La unidad de prueba contiene el fuente de alimentación , galvanómetro y resistencias variables que se van a medir. El suministro de CC se aplica para eliminar los problemas de descarga de la batería relacionados con el tiempo. Por lo tanto, no muestra ningún impacto en el resultado.
A partir de la figura, el circuito puente se construye con resistencias P, Q, R y S. P y Q son las resistencias conocidas que se utilizan para la comparación. R y S son resistencias desconocidas para medir. El cable deslizante con una longitud L se coloca entre las resistencias R y S como se muestra en la figura. Para igualar / equiparar las relaciones de resistencias P / Q y R / S, se pueden ajustar los valores de P y Q. Deslice el contacto del cable deslizante para igualar la relación de resistencia.
Considere que I1 es la distancia desde el lado izquierdo donde el puente está equilibrado. Intercambie las resistencias R y S mientras el puente se equilibra deslizando el contacto con una distancia de I2.
El interruptor se utiliza para intercambiar las resistencias R y S durante la prueba. El galvanómetro registra cero cuando el puente está equilibrado. La primera ecuación de equilibrio del puente es,
P / Q = (R + I1r) / [(S + (L + I1) r]
Donde r = resistencia / unidad de longitud del cable deslizante.
Ahora intercambie las resistencias R y S. Entonces la ecuación balanceada para el circuito puente se da como,
P / Q = (S + I2r) / [(R + (L-I2)]
Para la primera ecuación de equilibrio, obtenemos,
P / Q + 1 = [(R + I1r + S + (L-I1) r] / [S + (L-I1) r] …… Eq (1)
P / Q = (R + S + I1r) / (S + (L-I1) r)
Obtenemos una segunda ecuación de equilibrio del puente como
P / Q + 1 = [(S + I2r + R + (L-I1) r] / [R + (L-I2) r]… .. Ecuación (2)
P / Q +1 = (S + R + Ir) / (R + (L-I2) r)
De las ecuaciones anteriores (1) y (2)
S + (L-I1) r = R + (L-I1) r
S-R = (I1-I2)
En la condición de equilibrio del puente, la diferencia entre las resistencias S y R es igual a la diferencia de distancia entre las longitudes l1 y l2 del cable deslizante.
Por lo tanto, este tipo de circuito de puente también se denomina circuito de puente de alambre deslizante de fomento de Carey.
En la práctica, cuando el puente está desequilibrado, el galvanómetro se conecta en paralelo con la resistencia baja, lo que evita la quema del circuito. El puente de acogida de Carey es sensible cuando la medición debe realizarse en el punto nulo. y las resistencias conocidas y desconocidas son comparables.
Calibración de alambre deslizante
Para lograr la calibración del cable deslizante, coloque las resistencias R o S en paralelo con las resistencias conocidas del cable deslizante como se muestra en la figura.
Para la calibración del cable deslizante, considere que S es la resistencia conocida
S 'es el valor de resistencia cuando se conecta en paralelo.
S-R = (I1-I2) r
S'-R = (I'1-I'2) r
(S-R) / (I1-I2) = (S'-R) / (I'1-I'2)
Para obtener el valor de R para resolver la ecuación anterior,
R = [S (I’1-i’2) - S (I1-I2)] / [(I’1-I’2-I1 + I2)]… .. Eq (3)
Al utilizar el puente de acogida de Carey, los valores de las resistencias R y S se pueden comparar y medir directamente en relación con la longitud. Se eliminan las resistencias P, Q y el contacto deslizante.
Errores al construir el circuito del puente Carey y calibrar el cable deslizante
La resistencia constante es excesiva cuando los bordes de los cables conectados, las tiras de cobre y las puntas de los extremos de resistencia no están limpios.
La conexión estrecha de resistencias fraccionarias puede desarrollar un contacto de resistencia adverso cuando la corriente fluye a través del cable deslizante durante un período más largo, luego el cable puede calentarse y dañarse.
Mientras se desliza la longitud del cable, puede que no sea uniforme y la dimensión de la sección transversal del cable puede modificarse.
Ventajas
los ventajas del puente de crianza de Carey son
- La complejidad del circuito puente se reduce porque no hay necesidad de equipo adicional excepto el cable deslizante y las resistencias.
- Se puede utilizar como puente medidor donde se puede aumentar la longitud del cable deslizante conectando resistencias en serie. Por tanto, aumenta la precisión del circuito puente.
- La construcción es simple y fácil de diseñar.
- Los componentes utilizados en el circuito no son complejos.
Aplicaciones de Carey Foster Bridge
Las aplicaciones del puente de crianza de Carey son las siguientes
- Se utiliza para calcular los valores de resistencias medias.
- Se utiliza para comparar los valores aproximados de resistencias iguales.
- Se utiliza para medir el valor de la resistencia específica del cable deslizante. > Utilizado en circuitos de detectores de luz.
- Se utiliza para medir la intensidad de la luz, la presión o la tensión. Dado que es una forma modificada del puente de Wheatstone
Por lo tanto, se trata de una descripción general del puente de crianza de Carey circuito: definición, principio, circuito, ventajas, aplicaciones y calibración del cable deslizante. Aquí hay una pregunta para usted: “¿Cuáles son las desventajas del puente de crianza de Carey? '
