Menu podstron:

Wieści z Elektrotechnika:

kursy dla doroslych
Langfast.pl - biuro tłumaczeń kielce
part time job london

Mostek (elektronika)

Mostek jest równoległym połączeniem co do wnętrza żadnym razie dwóch dzielników napięcia. Napięciem wyjściowym mostka jest napięcie pomiędzy punktami wyjściowymi dzielników napięcia.Jedną spośród największych zalet układu mostkowego jest to, że może mężczyzna zostać doprowadzony aż do punktu równowagi - napięcie wyjściowe mostka zrównoważonego jest równe zero, co jest często wykorzystywane do wnętrza mostkach pomiarowych. Obecnie mostki pomiarowe są raz po raz rzadziej wykorzystywane spośród uwagi na nieustający rozwój względnie tanich tudzież raz po raz dokładniejszych wszelkiego rodzaju mierników cyfrowych. Niemniej, do wnętrza powszechnym użyciu są również mostki niezrównoważone pracujące negacja logiczna ledwo do wnętrza punkcie równowagi.Układy mostkowe mogą być zbudowane również elementów nieliniowych, takich jak np. diody prostownicze Zasilenie mostka prostowniczego zwanego uniwersalnie mostkiem Graetza, napięciem przemiennym powoduje wyprostowanie takiego napięcia. Mostki prostownicze mogą być stosowane aż do prostowania napięcia trójfazowego zaś co więcej wielofazowego.Jeśli mostek spełniony jest spośród elementów liniowych, np. oporników tudzież jest zasilany prądem/napięciem stałym, wówczas zastrzeżenie równowagi takiego mostka jest następujący:Zasada mostka pracującego do wnętrza punkcie równowagi jest wykorzystana do wnętrza mostku Wheatstone'a. Warunkiem równowagi na rzecz takiego mostka jest:Zazwyczaj, ustosunkowanie się oporników R3 aż do R4 może być ustawiany na jedną spośród następujących wartości: 0,01; 0,1; 1; 10; itd., co umożliwia zmianę zakresu mostka Wartość rezystancji opornika R2 może być płynnie regulowana tak, ażeby osiągnąć ilość równowagi mostka Zatem znając wartości rezystancji R2, R3 tudzież R4 można dokładnie wyznaczyć nieznaną wartość rezystancji Rx.Czułość mostka Sm zależy od chwili napięcia wejściowego zasilającego Uwe tudzież zmiany wartości rezystancji R2:Rozdzielczość pomiaru dR zależy od: czułości Su urządzenia pomiarowego wykrywającego napięcie wyjściowe stosunku rezystancji wewnętrznych mostka rezystancji wewnętrznej Ru urządzenia pomiarowego, całkowitej rezystancji Rm mostka rezystancji widzianej spośród zacisków wejściowych), czułości mostka tudzież wartości napięcia zasilającego (wejściowego):Z powyższego równania wynika, że rozdzielczość jest tym większa im większa jest czułość urządzenia pomiarowego. Rozdzielczość rośnie również ze wzrostem napięcia zasilania natomiast wartość napięcia jest wąska od chwili góry spośród uwagi na dopuszczalną wytrzymałość wydzielaną na opornikach mostka Jeśli wytrzymałość ta będzie nadto duża dojdzie aż do trwałego uszkodzenia.W przypadku pomiarów nader małych wartości rezystancji (w praktyce poniżej 1 Ω) negacja logiczna można pominąć wartości rezystancji przewodów doprowadzających, którymi dołączony jest opornik Rx, jak również tudzież ewentualnych sił elektromotorycznych powstających spośród uwagi na widziadło Seebecka. Zjawisko owo można względnie łatwo wyeliminować w poprzek uprawianie tego samego pomiaru na rzecz dodatniego tudzież ujemnego kierunku zasilania - wartość średnia spośród obydwu pomiarów będzie wartością poprawną. Niemniej jednak, negacja logiczna można do wnętrza ów sposób wyeliminować wpływu rezystancji przewodów doprowadzających.Dlatego też, aż do pomiaru małych rezystancji używa się opisanego poniżej mostka Kelvina.Praktyczne wdrożenie ma również fachowy mostek Wheatstone’a, który jest co prawdziwość mniej dokładny, mimo owo do wnętrza zamian pomniejszy tudzież wygodniejszy do wnętrza użyciu. Mniejsza dokładność do wnętrza porównaniu spośród mostkiem laboratoryjnym jest wynikiem mniej czułego (za owo spośród większym natężeniem odpornego na wstrząsy) galwanometru zaś także spośród powodu wprowadzeniu rezystora drutowego ze stykiem ślizgowym, który służy aż do płynnego równoważenia układu. W niektórych rozwiązaniach rolę galwanometru spełnia układ dwóch diod luminescencyjnych: czerwonej tudzież zielonej. Wartość mierzonego oporu odczytuje się bezpośrednio spośród dobrze wyskalowanego rezystora regulującego. Jeśli diody migają naprzemiennie, wówczas ustawiona jest poprawna wartość rezystancji mostek jest do wnętrza równowadze). Jeśli którakolwiek spośród diod świeci ciągle, owo ustawiona wartość jest nadto mała (dioda czerwona) czy nadto duża (dioda zielona) Mostek Thomsona (zwany również mostkiem Kelvina) jest modyfikacją mostka Wheatstone'a. Warunkiem równowagi na rzecz mostka Kelvina jest Rezystancja R powinna posiadać jak najmniejszą wartość, do wnętrza następstwie tego też połączenie takie wykonywane jest jak krótki tudzież dobrze spełniony wydział przewodu o małej rezystancji (wykonany np. spośród miedzi). Jeśli zastrzeżenie R3·R`4 = R`3·R4 jest spełniony (oraz R jest małe), wówczas wpływ ostatniego składnika powyższego równania staje się zaniedbywalny tudzież można przyjąć że:W takim przypadku zastrzeżenie równowagi mostka Thomsona jest równoległy jak na rzecz mostka Wheatstone'a. Mostek Thomsona pozwala na wymiar rezystancji do wnętrza zakresie 0.000001 – 10 Ω Mostki niezrównoważone są wykorzystywane głównie jak przetworniki zmiany rezystancji (znacznie rzadziej impedancji na napięcie wyjściowe . W ogólnym przypadku, napięcie wyjściowe mostka spełnia następujące równanie (oznaczenia jak na rzecz pokazanego powyżej mostka Wheatstone'a):co czasami upraszczane jest aż do postaci:gdzie S jest czułością mostka Najbardziej korzystnym układem jest wdrożenie dwóch elementów zmieniających rezystancję połączonych przeciwsobnie – następuje wówczas zdwojenie efektu względnej zmiany wartości.Zmiany napięcia wyjściowego mostka niezrównoważonego są nieliniowe, co powoduje komplikacje do wnętrza przypadku wykorzystania takiego mostka aż do pomiarów zmiany rezystancji Niemniej natomiast nieliniowość negacja logiczna nieustannie jest wadą. Termistory posiadają nieliniową zależność rezystancji od chwili temperatury. W takim przypadku można dobrze zaprojektować mostek tak, ażeby nieliniowość własna mostka kompensowała nieliniowość użytych termistorów.Można również wykorzystać dodatkowe elementy elektroniczne (np. multiplikatory czy układy oparte na wzmacniaczach operacyjnych) aż do linearyzacji napięcia wyjściowego mostków niezrównoważonych.Oprócz równowagi rezystancji na rzecz mostka zasilanego napięciem przemiennym musi zostać spełniony ekstra warunek, spośród uwagi na ewentualne przesunięcie fazowe powodowane obecnością elektrycznosc .php'>reaktancji W takim przypadku warunkiem równowagi mostka jest układ równań:gdzie: Z oznacza impedancję zaś φ kąt przesunięcia fazowego do wnętrza każdej spośród gałęzi mostka Dlatego też, do wnętrza celu zrównoważenia takiego mostka należy dokonać regulacji co do wnętrza żadnym razie dwóch niezależnych elementów. Proces równoważenia polega więc na stopniowym zbliżaniu się aż do punktu równowagi w poprzek naprzemienne uregulowanie każdego spośród dwóch elementów. Co więcej, mostek daje się zrównoważyć najczęściej ledwo na rzecz określonej częstotliwości napięcia zasilającego - przekształcenie częstotliwości powoduje wyjście spośród punktu równowagi.Istnieje nader do licha i trochę odmian mostków prądu przemiennego są owo m.in. mostki: Wiena, Maxwella, Scheringa, Haya, Owena, Andersona, de Sauty'ego, mostek spośród gałęzią Wagnera, itd. Różnią się one głównie ledwo rozmieszczeniem tudzież połączeniem elementów do wnętrza ramionach mostka Dodatkowo każdy spośród tych mostków może występować do wnętrza zmodyfikowanej wersji czy do wnętrza kombinacjach spośród innymi typami mostka (np. mostek Maxwella-Wiena, mostek de Sauty-Wiena, itd.) Niemniej jednak, najstarszym tudzież względnie najszerzej znanym jest mostek Wiena.Zrównoważenie mostka Wiena następuje u dołu ręką spełnieniu obydwu następujących warunków:orazgdzie ω = 2·π·f (f - częstotliwość napięcia zasilającego .Jak widać paragraf równowagi zależy od chwili częstotliwości. Dlatego też, mostek Wiena jest używany prędzej nieczęsto aż do pomiaru pojemności, mimo owo jest praktyczny jak cząstka układów oscylacyjnych, ponieważ:W mostkach zasilanych napięciem przemiennym występuje komplikacja pojemności pasożytniczych, które są nader trudne aż do wyeliminowania, co więcej w poprzek użycie odpowiedniego ekranowania. W takim przypadku stosuje się od chwili czasu do czasu układ nazwany gałęzią Wagnera czy elektrycznosc .php'>masą Wagnera elektrycznosc .php'>Masa Wagnera utworzona jest w poprzek dołączenie do wnętrza istniejący już mostek dodatkowej gałęzi składającej się spośród impedancji Z5 tudzież Z6. Powoduje owo insurekcja dwóch obopólnie połączonych mostków Najpierw doprowadza się aż do stanu równowagi mostek Z1Z3Z5Z6 . Następnie, u dołu ręką użyciu przełącznika, przełącza się na mostek Z1Z2Z5Z6 tudzież dokonuje jego równoważenia. (Czasem postępowanie należy do wnętrza wielu przypadkach powtórzyć, ażeby do wnętrza sposób kolejny dojść aż do stanu równowagi). Kiedy obydwa mostki są zrównoważone wówczas potencjały punktów a, b tudzież e są takie same tudzież równe zeru, co powoduje, że pojemności Cae tudzież Cbe negacja logiczna zakłócają rozpływu prądów (podobnie jak Cde tudzież Cce).W mostku tym dwoje gałęzie mają odpowiednio: cewkę idealną tudzież kondensor idealny, które spełniają zależność Impedancje pozostałych gałęzi wynoszą:Taki układ połączeń mostka u dołu ręką stałych parametrach L, C tudzież stałej częstotliwości napięcia zasilającego zachowuje się do wnętrza ów sposób, jak jeżeli do wnętrza gałęzi środkowej działało źródło prądu. Dlatego też układ taki znany jako jest układem transformującym źródło napięcia na źródło prądu Mostkiem Scheringa wyznacza się współczynnik strat dielektryka tudzież przenikalność elektryczną dielektryków Mostek Maxwella owo indukcyjny mostek prądu przemiennego aż do wyznaczania parametrów cewek Mostek Behrendta owo mostek zasilany induktorem służący aż do pomiaru rezystancji uziemienia metodą kompensacyjną.Kompensatory negacja logiczna są mostkami do wnętrza ścisłym tego słowa znaczeniu, tymczasem natomiast ich działanie jest nader podobne aż do działania dzielników (schematy elektryczne składają się również spośród równolegle połączonych gałęzi). Kompensator może zostać doprowadzony aż do stanu równowagi negacja logiczna ledwo w poprzek zmianę elementów pasywnych (rezystorów), mimo owo przede wszystkim w poprzek zmianę wartości napięć zasilających do wnętrza dowolnej spośród gałęzi.Ideę kompensacji (doprowadzenia aż do stanu równowagi) w poprzek zmianę napięć zasilających do wnętrza układzie wykorzystuje się również do wnętrza mostkach transformatorowych Istnieje podobieństwo pomiędzy układem kompensatora tudzież kompensatora transformatorowego W obydwu układach ilość równowagi można osiągnąć wewnątrz pośrednictwem zmianę wartości dowolnego ze źródeł napięcia.Taką samą zasadę stosuje się więc do wnętrza mostkach transformatorowych do wnętrza skład których wchodzą dubel transformatory Stan równowagi można osiągnąć w poprzek zmianę napięcia do wnętrza dowolnej gałęzi mostka co osiągane jest najczęściej w poprzek zmianę ilości zwojów do wnętrza uzwojeniach (za pomocą suwaka – także jak do wnętrza autotransformatorze Mostki transformatorowe posiadają nieco zalet do wnętrza porównaniu spośród mostkami impedancyjnymi Pojemności pasożytnicze mają o do licha i trochę pomniejszy wpływ tudzież w zasadzie negacja logiczna wpływają na ilość równowagi mostka Również czułość jest znacząco większa. Niemniej jednak, mostek transformatorowy musi zostać dobrze zaprojektowany tudzież troskliwie spełniony ażeby móc skorzystać spośród tych zalet, co prowadzi aż do znacznego zwiększenia ceny takiego mostka Jedną spośród największych zalet mostków transformatorowych jest galwaniczne odizolowanie układu zasilającego impedancji mierzonych tudzież układu napięcia wyjściowego obopólnie od chwili siebie. Jest owo szczególnie ważne do wnętrza przypadku układów zasilanych wysokim napięciem, które może być potencjalnie groźne na rzecz człowieka. Odizolowanie galwaniczne połączone spośród możliwością obniżenia napięcia w poprzek wbudowany obwód transformujący umożliwia wykonywanie pomiarów do wnętrza warunkach niedostępnych na rzecz innych metod pomiarowych Mostki prostownicze są wykorzystywane w szerokim zakresie do wnętrza wszelkiego rodzaju urządzeniach (zarówno jedno- jak tudzież wielofazowych) zasilanych spośród sieci napięcia przemiennego. Integralną częścią wszelkiego typu zasilaczy ładowarek, prostowników jest właśnie mostek prostowniczy Do prostowania napięcia tudzież prądu do wnętrza układach jednofazowych uniwersalnie stosuje się układ nazwany mostkiem Graetza (używa się również innych rodzajów układów prostowniczych .Układ taki jest równoległym połączeniem dwóch gałęzi, spośród których każda składa się spośród dwóch diod prostowniczych połączonych szeregowo Mostek Graetza wykorzystuje nieliniowe właściwości diody prostowniczej Kiedy prąd płynie do wnętrza jednym kierunku dwoje diody są spolaryzowane do wnętrza kierunku przewodzenia (prąd płynie) zaś dwoje pozostałe diody do wnętrza kierunku zaporowym (prąd negacja logiczna płynie). Przy zmianie kierunku napięcia zasilającego następuje odwrócenie polaryzacji diod – natomiast profil napięcia tudzież prądu wyjściowego negacja logiczna ulega zmianie, alias następuje postępowanie prostowania napięcia Mostek Greatza łączy do wnętrza sobie prostotę układu elektrycznego spośród wysoką wydajnością wykorzystania energii źródła zasilania (w porównaniu spośród innymi typami prostowników .Trójfazowy mostek prostowniczy jest rozszerzeniem idei mostka Graetza – spośród tą różnicą, że połączone są trzy gałęzie równoległe aż do których dobrze podłączone jest napięcie zasilania Zasada działania jest identyczna aż do jednofazowego mostka Graetza opisanego powyżej Mostki prostownicze stosuje się również do wnętrza układach wielofazowych. Mostek wielofazowy jest rozszerzeniem układu jednofazowego – ilość gałęzi odpowiada liczbie faz układu wielofazowego.Jeśli w zamian diod prostowniczych zostaną użyte tyrystory prostownicze wówczas taki mostek jest mostkiem sterowanym. Nieliniowość tyrystorów może być zmieniania do wnętrza względnie szerokim zakresie, co pozwala na dalsze augmentacja funkcjonalności mostka prostowniczego Ilość energii dostarczonej aż do odbiornika (zakreskowany obszar) może być regulowana do wnętrza szerokim zakresie u dołu ręką wyzwalaniu tyrystorów w poprzek odpowiednie impulsy sterujące (niebieskie prostokąty).Tyrystory mogą być wykorzystane do wnętrza dowolnym rodzaju mostków prostowniczych – od chwili układów jednofazowych po wielofazowe.