Un pont est un circuit électrique qui se compose de trois branches qui sont connectées en un point commun et le pont intermédiaire qui est présent peut être ajustable. Ils sont principalement utilisés dans un laboratoire électrique pour mesurer divers paramètres et dans des applications comme le filtrage, linéaire et non linéaire , etc. Des ponts sont classés en deux types, les ponts DC comme Wheatstone Bridge, Kelvin Double Bridge, Mega Ohm Bridge et les ponts AC comme l'inductance, la capacité, la fréquence. Pour mesurer une petite valeur de résistance comme 1 ohm, on peut utiliser soit un ohmmètre, soit un pont de Wheatstone, mais dans un cas où la valeur de résistance est inférieure à 1 ohm, il sera difficile à mesurer. Par conséquent, nous shuntons une valeur inférieure des résistances inconnues, 2 résistances de précision et un ampèremètre à courant élevé pour former des résistances à quatre bornes, où le courant traverse le circuit, puis la chute de tension à travers les résistances peut être mesurée à l'aide d'un galvanomètre , qui ensemble est une résistance à quatre bornes appelée pont kelvin.

Qu'est-ce que Kelvin Double Bridge?

Définition: Un pont Kelvin ou un double pont Kelvin est une version modifiée du Pont de Wheatstone , qui peut mesurer des valeurs de résistance comprises entre 1 et 0,00001 ohms avec une grande précision. Il est nommé parce qu'il utilise un autre ensemble de bras de rapport et un galvanomètre pour mesurer la valeur de résistance inconnue. Le fonctionnement de base du double pont Kelvin peut être compris à partir de la construction et de l'exploitation de base du pont Kelvin.

Principe du pont Kelvin

Un pont de Wheatstone est utilisé pour mesurer une résistance égale ou supérieure à 1 - ohm, mais si nous voulons mesurer la résistance inférieure à 1 - ohm, cela devient difficile car les conducteurs qui sont connectés au galvanomètre additionnent la résistance de l'appareil le long avec la résistance des cordons conduisant à une variation dans la mesure de la valeur réelle de la résistance. Par conséquent, afin de surmonter ce problème, nous pouvons utiliser un pont modifié appelé pont kelvin.

Dérivation pour trouver une valeur de résistance inconnue

Le pont Kelvin est de résistance «r» qui relie «R» (inconnu résistance ) à la résistance standard «S». La valeur de résistance peut être visualisée dans le galvanomètre (de «m à n»). Si le pointeur du galvanomètre indique «m». Cela signifie que la valeur de la résistance est inférieure et si le pointeur indique «n», la valeur de la résistance est élevée. Par conséquent, plutôt en connectant le galvanomètre à «m et n», nous choisissons un autre point intermédiaire «d» dans le pont de kelvin comme indiqué sur la figure

Pont Kelvin

La valeur de la résistance peut être calculée comme suit

r1 / r2 = P / Q ………… (1)

R + r1 = (P / Q) * (S + r2)

D'où 1

r 1 / (r1 + r2) = P / (P + Q)

r1 = [P / (P + Q)] .r

nous savons que 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)

À partir de l'équation ci-dessus, nous pouvons dire qu'en connectant le galvanomètre au point «d», il n'y aura aucun effet sur la mesure de la valeur de résistance réelle, mais le seul inconvénient de ce processus est qu'il est difficile à mettre en œuvre, c'est pourquoi nous utilisons un double pont Kelvin pour obtenir une faible valeur de résistance précise.

Schéma de circuit du double pont Kelvin

La construction du double pont Kelvin est similaire au pont en pierre de blé, mais la seule différence est qu'il se compose de 2 bras «P & Q», «p & q» où le bras «p & q» est connecté à une extrémité du le galvanomètre, en «d» et «P & Q» est connecté à une autre extrémité du galvanomètre, en «b». Cette connexion minimise l'effet de connexion du fil et la résistance inconnue R & une résistance standard S est placée entre «m et n», et «a et c».

Circuit à double pont Kelvin

Dérivation

Le rapport p / q = P / Q,

Sous l'état équilibré courant dans le galvanomètre = 0

Différence de potentiel à a & b = chute de tension entre Eamd.

“quelle est la fonction d'un transducteur ”

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)

Lorsque le galvanomètre indique zéro, alors

( 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)]

Nous savons que P / Q = p / q

R = (P / Q) * S ……. (5)

Pour obtenir des résultats parfaits, le rapport des bras doit être maintenu égal et le champ électromagnétique thermoélectrique induit dans le pont lors de la prise de mesures peut être réduit en intervertissant la polarité de la connexion. Par conséquent, la valeur de résistance inconnue peut être obtenue à partir des deux bras. En règle générale, il mesure 1 - 0,00001 ohm avec une précision de ± 0,05% à ± 0,2%, afin d'atteindre la sensibilité, le courant à fournir doit être important.

Avantages

Les avantages sont

Il peut mesurer la valeur de résistance dans la plage de 0,1 µA à 1,0 A.
La consommation d'énergie est moindre
Construction simple
La sensibilité est élevée.

Désavantages

Les inconvénients sont

Pour savoir si le pont est équilibré ou non, le galvanomètre sensible est utilisé.
Pour obtenir une bonne sensibilité de l'appareil, un courant élevé est nécessaire.
Des ajustements manuels doivent être effectués périodiquement si nécessaire.

Applications

L'application du double pont Kelvin est

Il est utilisé pour mesurer la résistance inconnue d'un fil.

FAQ

1). Quels sont les différents types de ponts?

Les ponts sont généralement classés en deux types: pont DC (pont de Wheatstone, pont double Kelvin, pont Mega Ohm) et pont AC (inductance, capacité, fréquence).

2). Pourquoi le double pont Kelvin est-il utilisé?

Le double pont Kelvin est une forme modifiée de pont de Wheatstone, qui est utilisée pour mesurer des valeurs de résistance inférieures dans la plage de 1 à 0,00001 ohms.

3). Pourquoi le double pont Kelvin est-il utilisé pour mesurer une faible résistance?

Lors de la mesure d'une faible valeur de résistance, la résistance de contact et de fil provoque une erreur de lecture significative, par conséquent, afin de surmonter cette erreur, un double pont Kelvin est utilisé.

4). Quelle est la différence entre le Wheatstone et le Kelvin Double Bridge?

Le pont de Wheatstone mesure la résistance supérieure ou égale à 1 ohm en équilibrant le circuit, tandis que le double pont Kelvin est une forme modifiée de Wheatstone, qui est utilisée pour mesurer des valeurs de résistance inférieures dans la plage de 1 à 0,00001 ohms.

5). Lorsque le pont est équilibré, combien de courant circule dans le galvanomètre?

Un courant nul «0» traverse le pont lorsque le pont est équilibré.

6). Quel est l'effet de la charge et de la résistance de contact dans le pont Kelvin?

Il n'y a aucun effet de charge et de résistance de contact dans le pont Kelvin puisque le pont est indépendant de la charge et de la résistance de contact.

7). Quelle est la précision du Kelvin Double Bridge?

La valeur de résistance inconnue peut être obtenue à partir des deux bras du double pont Kelvin, elle mesure généralement de 1 à 0,00001 ohm avec une précision de ± 0,05% à ± 0,2%.

Un pont est un circuit électrique utilisé dans les laboratoires pour mesurer divers paramètres. Ils sont généralement classés en deux types: ponts DC (Wheatstone Bridge, Kelvin Double Bridge, Mega Ohm Bridge) et AC (inductance, capacité, fréquence). Cet article donne un aperçu du double pont Kelvin, un pont Kelvin ou kelvin double bridge est une version modifiée du pont de Wheatstone, qui peut mesurer des valeurs de résistance comprises entre 1 et 0,00001 ohm avec une précision de ± 0,05% à ± 0,2%. Le principal avantage de ce pont est qu'il peut mesurer même une faible valeur de résistance.