Dans les circuits électroniques, un circuit en pont joue un rôle clé dans les calculs de laboratoire pour mettre en œuvre diverses applications électroniques. Sur la base de la conception et de la construction du circuit de pont, il existe différents types de circuits de pont comme celui de Wheatstone, Maxwell , Kelvin, Wein, pont de Carey Foster, etc.
Qu'est-ce que Carey Foster Bridge?
Le circuit en pont qui peut calculer des résistances moyennes ou peut comparer et mesurer les deux grands / égaux la résistance valeurs avec de petites variations est connu comme Carey Foster Bridge. C’est la forme modifiée du circuit en pont de Wheatstone. Elle est également appelée méthode des petites résistances.
Principe de Carey Foster Bridge
Le principe du pont Carey Foster est simple et similaire au principe de fonctionnement du pont de Wheatstone. Il fonctionne sur le principe de la détection nulle. Cela signifie que les rapports des résistances seront égaux et que le galvanomètre enregistre zéro là où il n'y a pas de courant.
Comme nous le savons, le circuit en pont est équilibré lorsqu'il n'y a pas de courant dans le galvanomètre . En cas de déséquilibre, le courant circule dans le galvanomètre et la lecture est enregistrée en observant la déviation.
Le Schéma de circuit du pont Carey Foster est illustré ci-dessous. Il y a deux unités dans le circuit
- Unité de pont
- Unité de test
Circuit du pont Carey Foster
L'unité de test contient le source de courant , galvanomètre et résistances variables à mesurer. L'alimentation CC est appliquée pour éliminer les problèmes de décharge de la batterie concernant le temps. Donc, cela ne montre aucun impact sur la sortie.
D'après la figure, le circuit en pont est construit avec des résistances P, Q, R et S. P et Q sont les résistances connues utilisées pour la comparaison. R et S sont des résistances inconnues à mesurer. Le fil de glissement de longueur L est placé entre les résistances R et S comme indiqué sur la figure. Pour égaliser / équivalent les rapports des résistances P / Q et R / S, les valeurs de P et Q peuvent être ajustées. Faites glisser le contact du fil coulissant jusqu'à l'équivalent du rapport de résistance.
Considérons I1 la distance du côté gauche où le pont est équilibré. Échangez les résistances R et S pendant que le pont s'équilibre en faisant glisser le contact avec une distance de I2.
Le commutateur est utilisé pour échanger les résistances R et S pendant les tests. Le galvanomètre enregistre zéro lorsque le pont est équilibré. La première équation d'équilibre du pont est,
P / Q = (R + I1r) / [(S + (L + I1) r]
Où r = résistance / longueur unitaire du fil coulissant.
Maintenant, échangez les résistances R et S. Ensuite, l'équation équilibrée pour le circuit en pont est donnée comme suit:
P / Q = (S + I2r) / [(R + (L-I2)]
Pour la première équation d'équilibre, nous obtenons,
P / Q + 1 = [(R + I1r + S + (L-I1) r] / [S + (L-I1) r] …… Eq (1)
P / Q = (R + S + I1r) / (S + (L-I1) r)
Nous obtenons une deuxième équation d'équilibre de pont comme
P / Q + 1 = [(S + I2r + R + (L-I1) r] / [R + (L-I2) r]… .. Eq (2)
P / Q +1 = (S + R + Ir) / (R + (L-I2) r)
À partir des équations ci-dessus (1) et (2)
S + (L-I1) r = R + (L-I1) r
S-R = (I1-I2)
A l'état d'équilibre du pont, la différence entre les résistances S et R est égale à la différence de distance entre les longueurs l1 et l2 du fil coulissant.
Par conséquent, ce type de circuit de pont est également appelé circuit de pont de fil coulissant Carey Foster.
En pratique, lorsque le pont est déséquilibré, le galvanomètre est connecté en parallèle avec la faible résistance, ce qui évite de brûler le circuit. Le pont d'accueil Carey est sensible là où la mesure doit être effectuée au point nul. et les résistances connues et inconnues sont comparables.
Calibration du fil coulissant
Pour réaliser l'étalonnage du fil coulissant, placez les résistances R ou S en parallèle avec les résistances connues du fil coulissant, comme indiqué sur la figure.
Pour l'étalonnage du fil coulissant, considérez S comme la résistance connue
S ’est la valeur de résistance lorsqu’il est connecté en parallèle.
S-R = (I1-I2) r
S’-R = (I’1-I’2) r
(S-R) / (I1-I2) = (S’-R) / (I’1-I’2)
Pour obtenir la valeur de R pour résoudre l'équation ci-dessus,
R = [S (I’1-i’2) - S (I1-I2)] / [(I’1-I’2-I1 + I2)]… .. Eq (3)
En utilisant le pont de foyer Carey, les valeurs des résistances R et S peuvent être comparées et mesurées directement en fonction de la longueur. Les résistances P, Q et le contact glissant sont supprimés.
Erreurs lors de la construction du circuit Carey Bridge et de l'étalonnage du fil coulissant
La résistance constante est excessive lorsque les bords des fils connectés, des bandes de cuivre et des extrémités de résistance ne sont pas propres.
Une connexion étroite de résistances fractionnaires peut développer un contact de résistance défavorable lorsque le courant circule à travers le fil coulissant pendant une période plus longue, puis le fil peut chauffer et être endommagé.
Lors du glissement de la longueur du fil, celle-ci peut ne pas être uniforme et la dimension de la section transversale du fil peut être modifiée.
Avantages
Le avantages de Carey Foster Bridge sommes
- La complexité du circuit en pont est réduite car il n'y a pas besoin d'équipement supplémentaire à l'exception du fil coulissant et des résistances.
- Il peut être utilisé comme pont de mètre où la longueur du fil de glissement peut être augmentée en connectant des résistances en série. Par conséquent, la précision du circuit en pont est augmentée.
- La construction est simple et facile à concevoir
- Les composants utilisés dans le circuit ne sont pas complexes
Applications de Carey Foster Bridge
Les applications de Carey Foster Bridge sont les suivantes
- Il est utilisé pour calculer les valeurs des résistances moyennes
- Il est utilisé pour comparer les valeurs approximatives de résistances égales
- Il est utilisé pour mesurer la valeur de la résistance spécifique du fil coulissant. > Utilisé dans les circuits de détection de lumière.
- Utilisé pour mesurer l'intensité de la lumière, de la pression ou de la tension. Puisqu'il s'agit d'une forme modifiée du pont de Wheatstone
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