Le terme «pont de Wheatstone» est également appelé «pont de résistance», c'est-à-dire inventé par «Charles Wheatstone». Ce circuit en pont est utilisé pour calculer les valeurs de résistance inconnues et comme moyen de régulation d'instruments de mesure, ampèremètres, voltmètres, etc. Mais, les millimètres numériques actuels offrent le moyen le plus simple de calculer une résistance. Ces derniers jours, le pont de Wheatstone est utilisé dans de nombreuses applications, car il peut être utilisé avec des amplificateurs opérationnels modernes pour interfacer divers capteurs et transducteurs à circuit amplificateur s. Ce circuit en pont est construit avec deux résistances série et parallèle simples entre une borne d'alimentation en tension et des bornes de masse. Lorsque le pont est équilibré, la borne de masse produit une différence de tension nulle entre les deux branches parallèles. Un pont de Wheatstone se compose de deux bornes i / p et de deux bornes o / p comprend quatre résistances disposées en forme de losange.

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Pont de Wheatstone

Pont de Wheatstone et son fonctionnement

Un pont de Wheatstone est largement utilisé pour mesurer la résistance électrique. Ce circuit est construit avec deux résistances connues , une résistance inconnue et une résistance variable connectées sous forme de pont. Lorsque la résistance variable est ajustée, alors le courant dans le galvanomètre devient nul, le rapport de deux deux résistances inconnues est égal au rapport de la valeur de la résistance inconnue et de la valeur ajustée de la résistance variable. En utilisant un pont de Wheatstone, la valeur de résistance électrique inconnue peut facilement mesurer.

Disposition du circuit du pont de Wheatstone

La disposition des circuits du pont de Wheatstone est illustrée ci-dessous. Ce circuit est conçu avec quatre bras, à savoir AB, BC, CD & AD et est constitué de résistances électriques P, Q, R et S. Parmi ces quatre résistances, P et Q sont des résistances électriques fixes connues. Un galvanomètre est connecté entre les bornes B & D via un interrupteur S1. La source de tension est connectée aux bornes A & C via un interrupteur S2. Une résistance variable «S» est connectée entre les bornes C et D. Le potentiel à la borne D varie lorsque la valeur de la résistance variable s’ajuste. Par exemple, les courants I1 et I2 traversent les points ADC et ABC. Lorsque la valeur de résistance du bras CD varie, le courant I2 varie également.

Disposition du circuit du pont de Wheatstone

Si nous avons tendance à ajuster la résistance variable, un état de choses pourrait revenir une fois lorsque la chute de tension à travers la résistance S qui est I2.S devient spécifiquement capable de la chute de tension à travers la résistance Q, c'est-à-dire I1.Q. Ainsi, le potentiel du point B devient égal au potentiel du point D d'où la différence de potentiel b / n ces deux points est nulle, donc le courant traversant le galvanomètre est nul. La déviation dans le galvanomètre est alors nulle lorsque l'interrupteur S2 est fermé.

Dérivation du pont de Wheatstone

A partir du circuit ci-dessus, les courants I1 et I2 sont

I1 = V / P + Q et I2 = V / R + S

Maintenant, le potentiel du point B par rapport au point C est la chute de tension aux bornes du transistor Q, alors l'équation est

I1Q = VQ / P + Q ………………………… .. (1)

Le potentiel du point D par rapport à C est la chute de tension aux bornes de la résistance S, alors l'équation est

I2S = VS / R + S ………………………… .. (2)

À partir des équations 1 et 2 ci-dessus, nous obtenons,

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

Ici, dans l'équation ci-dessus, les valeurs de P / Q et S sont connues, de sorte que la valeur R peut être facilement déterminée.

“utilisez le principe de division de tension pour calculer v sur la figure. ”

Les résistances électriques du pont de Wheatstone telles que P et Q sont faites de rapport défini, elles sont de 1: 1 10: 1 (ou) 100: 1 connues sous le nom de bras de rapport et le bras de rhéostat S est rendu toujours variable de 1-1,000 ohms ou de 1 à 10 000 ohms

Exemple de pont de Wheatstone

Le circuit suivant est un pont de Wheatstone déséquilibré, calculez la tension o / p entre les points C et D et la valeur de la résistance R4 est nécessaire pour équilibrer le circuit du pont.

Exemple de pont de Wheatstone

Le premier bras de série dans le circuit ci-dessus est ACB
Vc = (R2 / (R1 + R2)) X Vs
R2 = 120 ohms, R1 = 80 ohms, Vs = 100
Remplacez ces valeurs dans l'équation ci-dessus
Vc = (120 / (80 + 120)) X 100
= 60 volts
Le deuxième bras de série dans le circuit ci-dessus est ADB

VD = R4 / (R3 + R4) X Vs

DV = 160 / (480 + 160) X 100
= 25 volts
La tension aux points C et D est donnée par
Vout = VC-VD
Vout = 60-25 = 35 volts.
La valeur de la résistance R4 est nécessaire pour équilibrer le pont de pont de Wheatstone est donnée comme suit:
R4 = R2 R3 / R1
120X480 / 80
720 ohms.

Donc, enfin, nous pouvons conclure que le pont de Wheatstone a deux bornes i / p et deux o / p, à savoir A & B, C & D.Lorsque le circuit ci-dessus est équilibré, la tension aux bornes o / p est de zéro volt. Lorsque le pont de Wheatstone est déséquilibré, la tension o / p peut être + ve ou –ve selon la direction du déséquilibre.

Application du pont de Wheatstone

L'application du pont de Wheatstone est un détecteur de lumière utilisant un circuit de pont de Wheatstone

Circuit de détection de lumière du pont de Wheatstone

Les circuits en pont équilibré sont utilisés dans de nombreux applications électroniques pour mesurer les changements d'intensité de lumière, de tension ou de pression. Les différents types de capteurs résistifs qui peuvent être utilisés dans un circuit en pont de Wheatstone comprennent: les potentiomètres, les LDR, les jauges de contrainte et les thermistances, etc.

Les applications de pont de Wheatstone sont utilisées pour détecter les grandeurs électriques et mécaniques. Mais, l'application simple du pont de Wheatstone est la mesure de la lumière à l'aide d'un dispositif photorésistif. Dans le circuit en pont de Wheatstone, une résistance dépendante de la lumière est placée à la place de l'une des résistances.

Un LDR est un capteur résistif passif, utilisé pour convertir les niveaux de lumière visible en un changement de résistance et plus tard en une tension. LDR peut être utilisé pour mesurer et surveiller le niveau d'intensité lumineuse. LDR a une résistance de plusieurs mégha ohms dans une lumière faible ou sombre autour de 900 Ω à 100 lux d'une intensité lumineuse et jusqu'à environ 30 ohms dans une lumière vive. En connectant la résistance dépendant de la lumière dans le circuit du pont de Wheatstone, nous pouvons mesurer et surveiller les changements des niveaux de lumière.

Il s'agit du principe du pont de Wheatstone et du pont de Wheatstone, son fonctionnement avec l'application. Nous espérons que vous avez une meilleure compréhension de ce concept. En outre, toute question ou doute concernant cet article ou projets électroniques , veuillez donner votre avis en commentant dans la section des commentaires ci-dessous.

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