Sild on an elektriskeem mis koosneb kolmest harust, mis on ühendatud ühises punktis, ja olemasolevat vahesilda saab reguleerida. Neid kasutatakse peamiselt elektrilaboris erinevate parameetrite mõõtmiseks ja rakendustes nagu filtreerimine, lineaarne ja mittelineaarne , jne. Sillad klassifitseeritakse kahte tüüpi: DC-sillad nagu Wheatstone'i sild, Kelvini topeltsild, Mega-Ohmi sild ja vahelduvvoolusillad, nagu induktiivsus, mahtuvus, sagedus. Väikese takistuse väärtuse, näiteks 1 oomi mõõtmiseks võime kasutada kas oommeetrit või Wheatstone'i silda, kuid juhul, kui takistuse väärtus on alla 1 oomi, on seda raske mõõta. Seega moodustame nelja otsaga takisti moodustamiseks tundmatute takistite, 2 täppistakisti ja suure voolutugevusega ampermeetri väiksema väärtuse, kus vool voolab läbi vooluahela, siis saab takistite pingelangust mõõta galvanomeeter , mis kokku on nelja otsaga takisti, mida nimetatakse kelvini sillaks.
Mis on Kelvini topeltsild?
Definitsioon: Kelvini sild või kelvini topelsild on Wheatstone'i sild , mis suudab suure täpsusega mõõta takistuse väärtusi vahemikus 1 kuni 0,00001 oomi. See on nime saanud seetõttu, et selle tundmatu takistuse väärtuse mõõtmiseks kasutatakse teist suhtarvude komplekti ja galvanomeetrit. Kelvini topeltsilla põhitegevust saab mõista kelvini silla põhikonstruktsioonist ja toimimisest.
Kelvini silla põhimõte
1-oomi või suurema takistuse mõõtmiseks kasutatakse Wheatstone'i silda, kuid kui me tahame mõõta takistust alla 1-oomi, muutub see keeruliseks, kuna galvanomeetriga ühendatud juhtmed lisavad seadme takistuse juhtmete takistusega, mis viib takistuse tegeliku väärtuse mõõtmise varieerumiseni. Seega saame selle probleemi ületamiseks kasutada modifitseeritud silda, mida nimetatakse kelvini sillaks.
Tuletus tundmatu resistentsuse väärtuse leidmiseks
Kelvini sild on resistentsusega „r”, mis ühendab tähte „R” (teadmata takisti ) standardtakisti “S” külge. Takistuse väärtust saab vaadata galvanomeetris (vahemikus „m kuni n“). Kui galvanomeetri osuti näitab punkti „m“. See tähendab, et takistuse väärtus on väiksem ja kui osuti näitab punkti n, tähendab see, et takistuse väärtus on kõrge. Seetõttu valime galvanomeetri ühendamise m ja n-ga pigem kelvini silla teise vahepunkti d, nagu on näidatud joonisel
Kelvini sild
Takistuse väärtuse saab arvutada järgmiselt
r1 / r2 = P / Q ………… (1)
R + r1 = (P / Q) * (S + r2)
Kust alates 1
r 1 / (r1 + r2) = P / (P + Q)
r1 = [P / (P + Q)] .r
me teame seda r1 + r2 = r
r2 = [Q / (P + Q)] .r
R + [P / (P + Q)] * r = P / Q [S + (Q / (P + Q) * r)]
R = (P / Q) * S …………. (2)
Ülaltoodud võrrandi põhjal võime öelda, et galvaanomeetri ühendamine punktis d ei mõjuta tegeliku takistuse väärtuse mõõtmist, kuid selle protsessi ainus puudus on see, et seda on raske rakendada, seetõttu kasutame Kelvini topeltsild täpse madala takistuse väärtuse saamiseks.
Kelvini topeltsilla vooluringi skeem
Kelvini topeltsilla ehitus sarnaneb nisukivisillaga, kuid ainus erinevus on see, et see koosneb kahest käest “P & Q”, “p & q”, kus õla “p & q” on ühendatud galvanomeeter punktides „d” ja „P & Q” on ühendatud galvanomeetri teise otsaga punktis „b”. See ühendus minimeerib ühendava juhtme mõju ja tundmatu takisti R & standardtakisti S asetatakse tähtede „m ja n“ ning „a ja c“ vahele.
Kelvini topeltsilla ringrada
Tuletus
Suhe p / q = P / Q,
Tasakaalustatud olekus vool galvanomeetris = 0
Potentsiaalne erinevus a & b = pingelangus Eamdi vahel.
Eab = [P / P + Q] Eac
Eac = I [R + S + [(p + q) r] / [p + q + r]] ………… (3)
Eamd = I [R + (p / (p + q)) * {(p + q) r / (p + q + r)}]
Eac = I [p r / (p + q + r)] ……… (4)
Kui galvanomeeter näitab nulli, siis
( P / P + Q) * I [R + (p / (p + q)) * {(p + q) r / (p + q + r)}] = I [pr / (p + q + r) ]
R = (P / R) * S + p r / (p + q + r) [(P / Q) - (p / q)]
Me teame seda P / Q = p / q
R = (P / Q) * S… (5)
Täiuslike tulemuste saavutamiseks tuleks relvade suhe hoida võrdne ja silda indutseeritud termoelektrilist elektromagnetvälja näitude võtmise ajal saab vähendada ühenduse polaarsuse vahetamise teel. Seetõttu saab kahest käest teada tundmatu takistuse väärtuse. Tavaliselt mõõdab see 1 - 0,00001 oomi täpsusega ± 0,05% kuni ± 0,2%, tundlikkuse saavutamiseks peaks tarnitav vool olema suur.
Eelised
Eelised on
- Sellega saab mõõta takistuse väärtust vahemikus 0,1 µA kuni 1,0 A.
- Elektritarbimist on vähem
- Ehituselt lihtne
- Tundlikkus on kõrge.
Puudused
Puudused on
- Selleks, et teada saada, kas sild on tasakaalus või mitte, kasutatakse tundlikku galvanomeetrit.
- Seadme hea tundlikkuse saavutamiseks on vaja suurt voolu.
- Vajaduse korral tuleb käsitsi reguleerida perioodiliselt.
Rakendused
Kelvini topeltsilla rakendus on
- Seda kasutatakse traadi tundmatu takistuse mõõtmiseks.
KKK
1). Mis on sildade erinevad tüübid?
Sillad klassifitseeritakse tavaliselt kahte tüüpi: alalisvoolu sild (Wheatstone'i sild, Kelvini topeltsild, megaohmi sild) ja vahelduvvoolu sild (induktiivsus, mahtuvus, sagedus).
2). Miks kasutatakse Kelvini topelsilda?
Kelvini topeltsild on Wheatstone'i silla modifitseeritud vorm, mida kasutatakse madalamate takistusväärtuste mõõtmiseks vahemikus 1 kuni 0,00001 oomi.
3). Miks kasutatakse Kelvini topeltsilda madala takistuse mõõtmiseks?
Väikese takistuse väärtuse mõõtmisel põhjustavad kontakt- ja pliitakistus lugemisel olulist viga, seetõttu kasutatakse selle vea ületamiseks kelvini topelsilda.
4). Mis vahe on Wheatstone'i ja Kelvini topelsillal?
Wheatstone'i sild mõõdab voolu tasakaalustades takistust, mis on suurem kui või võrdne 1-oomi, Kelvini topeltsild on Wheatstone'i modifitseeritud vorm, mida kasutatakse madalamate takistusväärtuste mõõtmiseks vahemikus 1 kuni 0,00001 oomi.
5). Kui sild on tasakaalus, siis kui palju voolu läbib galvanomeetrit?
„0” nullvool voolab läbi silla, kui sild on tasakaalus.
6). Milline on koormuse ja kokkupuutekindluse mõju kelvini sillal?
Kelvini sillal ei ole koormuse ja kokkupuutekindluse mõju, kuna sild ei sõltu koormusest ja kontakttakistusest.
7). Mis on Kelvini topeltsilla täpsus?
Tundmatu takistuse väärtuse saab Kelvini topeltsilla kahest harust, tavaliselt mõõdab see 1–0,00001 oomi täpsusega ± 0,05% kuni ± 0,2%.
Sild on elektriskeem, mida laborites kasutatakse erinevate parameetrite mõõtmiseks. Need klassifitseeritakse tavaliselt kahte tüüpi: DC (Wheatstone Bridge, Kelvin Double Bridge, Mega Ohm Bridge) ja AC-sillad (Inductance, Capacitance, Frequency). See artikkel annab ülevaate Kelvini topelsillast, a kelvini sild või kelvini topeltsild on Wheatstone'i silla modifitseeritud versioon, mis suudab mõõta takistuse väärtusi vahemikus 1 kuni 0,00001 oomi täpsusega ± 0,05% kuni ± 0,2%. Selle silla peamine eelis on see, et sellega saab mõõta isegi väikest takistust.
