వంతెన ఒక ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్ ఇది ఒక సాధారణ బిందువుతో అనుసంధానించబడిన మూడు శాఖలను కలిగి ఉంటుంది మరియు ప్రస్తుతం ఉన్న ఇంటర్మీడియట్ బ్రిడ్జింగ్ సర్దుబాటు అవుతుంది. ఇవి ప్రధానంగా ఎలక్ట్రికల్ లాబొరేటరీలో వివిధ పారామితులను కొలిచేందుకు మరియు వడపోత వంటి అనువర్తనంలో ఉపయోగిస్తారు, సరళ మరియు నాన్ లీనియర్ , మొదలైనవి. వంతెనలు వీట్స్టోన్ బ్రిడ్జ్, కెల్విన్ డబుల్ బ్రిడ్జ్, మెగా ఓమ్ బ్రిడ్జ్ వంటి డిసి వంతెనలు మరియు ఇండక్టెన్స్, కెపాసిటెన్స్, ఫ్రీక్వెన్సీ వంటి ఎసి వంతెనలు అవి రెండు రకాలుగా వర్గీకరించబడ్డాయి. 1 ఓం వంటి ప్రతిఘటన యొక్క చిన్న విలువను కొలిచేందుకు, మేము ఓహ్మీటర్ లేదా వీట్స్టోన్ వంతెనను ఉపయోగించవచ్చు, కాని నిరోధక విలువ 1 ఓం కంటే తక్కువగా ఉన్న సందర్భంలో, కొలవడం కష్టం అవుతుంది. అందువల్ల, తెలియని రెసిస్టర్లు, 2 ప్రెసిషన్ రెసిస్టర్లు మరియు నాలుగు-టెర్మినల్ రెసిస్టర్‌లను రూపొందించడానికి అధిక కరెంట్ అమ్మీటర్ యొక్క తక్కువ విలువను మేము తొలగిస్తాము, ఇక్కడ విద్యుత్తు సర్క్యూట్ ద్వారా ప్రవహిస్తుంది, అప్పుడు రెసిస్టర్‌లలో వోల్టేజ్ డ్రాప్‌ను ఉపయోగించి కొలవవచ్చు గాల్వనోమీటర్ , ఇది కెల్విన్ బ్రిడ్జ్ అని పిలువబడే నాలుగు-టెర్మినల్ రెసిస్టర్.
కెల్విన్ డబుల్ బ్రిడ్జ్ అంటే ఏమిటి?
నిర్వచనం: కెల్విన్ వంతెన లేదా కెల్విన్ డబుల్ వంతెన యొక్క సవరించిన సంస్కరణ వీట్స్టోన్ వంతెన , ఇది 1 నుండి 0.00001 ఓంల మధ్య అధిక ఖచ్చితత్వంతో నిరోధక విలువలను కొలవగలదు. తెలియని నిరోధక విలువను కొలవడానికి ఇది మరొక నిష్పత్తి ఆయుధాలను మరియు గాల్వనోమీటర్‌ను ఉపయోగిస్తున్నందున దీనికి పేరు పెట్టారు. కెల్విన్ డబుల్ వంతెన యొక్క ప్రాథమిక ఆపరేషన్ కెల్విన్ వంతెన యొక్క ప్రాథమిక నిర్మాణం మరియు ఆపరేషన్ నుండి అర్థం చేసుకోవచ్చు.
కెల్విన్ వంతెన సూత్రం
1 - ఓం కంటే ఎక్కువ లేదా అంతకంటే ఎక్కువ నిరోధకతను కొలవడానికి వీట్స్టోన్ వంతెన ఉపయోగించబడుతుంది, కాని మనం 1 - ఓం కంటే తక్కువ ప్రతిఘటనను కొలవాలనుకుంటే, అది కష్టమవుతుంది ఎందుకంటే గాల్వనోమీటర్‌కు అనుసంధానించబడిన లీడ్‌లు పరికరం యొక్క ప్రతిఘటనను జోడిస్తాయి లీడ్స్ యొక్క నిరోధకతతో ప్రతిఘటన యొక్క వాస్తవ విలువ యొక్క కొలతలో వైవిధ్యానికి దారితీస్తుంది. అందువల్ల ఈ సమస్యను అధిగమించడానికి, మేము కెల్విన్ వంతెన అని పిలువబడే సవరించిన వంతెనను ఉపయోగించవచ్చు.
తెలియని ప్రతిఘటన విలువను కనుగొనడానికి ఉత్పన్నం
కెల్విన్ వంతెన “R” (తెలియనిది) ను కలుపుతుంది రెసిస్టర్ ) ప్రామాణిక రెసిస్టర్ “S” కు. నిరోధక విలువను గాల్వనోమీటర్‌లో చూడవచ్చు (“m నుండి n” వరకు). గాల్వనోమీటర్‌లోని పాయింటర్ “m” వద్ద చూపిస్తే. దీని అర్థం, నిరోధక విలువ తక్కువగా ఉంటుంది మరియు పాయింటర్ “n” వద్ద చూపిస్తే ప్రతిఘటన విలువ ఎక్కువగా ఉంటుంది. అందువల్ల గాల్వనోమీటర్‌ను “m మరియు n” కి అనుసంధానించడం ద్వారా, కెల్విన్ వంతెనలో మరొక ఇంటర్మీడియట్ పాయింట్ “d” ను చిత్రంలో చూపిన విధంగా ఎంచుకుంటాము
కెల్విన్ వంతెన
ప్రతిఘటన యొక్క విలువను ఈ క్రింది విధంగా లెక్కించవచ్చు
r1 / r2 = P / Q ………… (1)
R + r1 = (P / Q) * (S + r2)
ఎక్కడ నుండి 1
r 1 / (r1 + r2) = P / (P + Q)
r1 = [P / (P + Q)] .r
అది మాకు తెలుసు 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)
పై సమీకరణం నుండి, “d” పాయింట్ వద్ద గాల్వనోమీటర్‌ను అనుసంధానించడం ద్వారా వాస్తవ ప్రతిఘటన విలువను కొలవడంలో ఎటువంటి ప్రభావం ఉండదని మేము చెప్పగలం, అయితే ఈ ప్రక్రియ యొక్క ప్రతికూలత ఏమిటంటే అమలు చేయడం కష్టం, అందుకే మేము ఉపయోగిస్తాము ఖచ్చితమైన తక్కువ నిరోధక విలువను పొందడానికి కెల్విన్ డబుల్ వంతెన.
కెల్విన్ డబుల్ బ్రిడ్జ్ యొక్క సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం
కెల్విన్ డబుల్ వంతెన నిర్మాణం గోధుమ రాతి వంతెన మాదిరిగానే ఉంటుంది, కానీ ఒకే తేడా ఏమిటంటే ఇది 2 చేతులు “P & Q”, “p & q” కలిగి ఉంటుంది, ఇక్కడ “p & q” చేయి ఒక చివరన అనుసంధానించబడి ఉంటుంది గాల్వనోమీటర్, “d” మరియు “P & Q” వద్ద 'b' వద్ద గాల్వనోమీటర్ యొక్క మరొక చివరతో అనుసంధానించబడి ఉంది. ఈ కనెక్షన్ సీసంను కనెక్ట్ చేసే ప్రభావాన్ని తగ్గిస్తుంది మరియు తెలియని రెసిస్టర్ R & ఒక ప్రామాణిక రెసిస్టర్ S ”m మరియు n” మరియు “a మరియు c” ల మధ్య ఉంచబడుతుంది.
కెల్విన్ డబుల్ బ్రిడ్జ్ సర్క్యూట్
ఉత్పన్నం
నిష్పత్తి p / q = P / Q,
గాల్వనోమీటర్ = 0 లో సమతుల్య కండిషన్ కరెంట్ కింద
Eamd మధ్య & b = వోల్టేజ్ డ్రాప్ వద్ద సంభావ్య వ్యత్యాసం.
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)
గాల్వనోమీటర్ అప్పుడు సున్నా చూపినప్పుడు
( 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)]
అది మాకు తెలుసు P / Q = p / q
R = (P / Q) * S ……. (5)
ఖచ్చితమైన ఫలితాలను పొందటానికి, ఆయుధ నిష్పత్తిని సమానంగా నిర్వహించాలి మరియు రీడింగ్స్ తీసుకునేటప్పుడు వంతెనలో ప్రేరేపించబడిన థర్మో-ఎలక్ట్రిక్ విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రం కనెక్షన్ యొక్క ధ్రువణతను పరస్పరం మార్చుకోవడం ద్వారా తగ్గించవచ్చు. అందువల్ల తెలియని నిరోధక విలువను రెండు చేతుల నుండి పొందవచ్చు. సాధారణంగా, ఇది 1 - 0.00001 ఓంను ఖచ్చితత్వంతో ± 0.05% నుండి ± 0.2% వరకు కొలుస్తుంది, సున్నితత్వాన్ని సాధించడానికి సరఫరా చేయవలసిన కరెంట్ పెద్దదిగా ఉండాలి.
ప్రయోజనాలు
ప్రయోజనాలు
- ఇది 0.1 µA నుండి 1.0 A పరిధిలో నిరోధక విలువను కొలవగలదు.
- విద్యుత్ వినియోగం తక్కువ
- నిర్మాణంలో సరళమైనది
- సున్నితత్వం ఎక్కువ.
ప్రతికూలతలు
ప్రతికూలతలు
- వంతెన సమతుల్యంగా ఉందో లేదో తెలుసుకోవడానికి, సున్నితమైన గాల్వనోమీటర్ ఉపయోగించబడుతుంది.
- పరికరం యొక్క మంచి సున్నితత్వాన్ని పొందడానికి, అధిక కరెంట్ అవసరం.
- అవసరమైనప్పుడు క్రమానుగతంగా మాన్యువల్ సర్దుబాట్లు చేయాలి.
అప్లికేషన్స్
కెల్విన్ డబుల్ వంతెన యొక్క అనువర్తనం
- ఇది వైర్ యొక్క తెలియని ప్రతిఘటనను కొలవడానికి ఉపయోగిస్తారు.
తరచుగా అడిగే ప్రశ్నలు
1). వివిధ రకాల వంతెనలు ఏమిటి?
వంతెనలను సాధారణంగా రెండు రకాలుగా వర్గీకరిస్తారు, అవి DC వంతెన (వీట్స్టోన్ వంతెన, కెల్విన్ డబుల్ వంతెన, మెగా ఓం వంతెన) మరియు AC వంతెన (ఇండక్టెన్స్, కెపాసిటెన్స్, ఫ్రీక్వెన్సీ).
2). కెల్విన్ డబుల్ వంతెన ఎందుకు ఉపయోగించబడింది?
కెల్విన్ డబుల్ వంతెన వీట్స్టోన్ వంతెన యొక్క సవరించిన రూపం, ఇది 1 నుండి 0.00001 ఓంల పరిధిలో తక్కువ నిరోధక విలువలను కొలవడానికి ఉపయోగిస్తారు.
3). తక్కువ నిరోధకతను కొలవడానికి కెల్విన్ డబుల్ వంతెన ఎందుకు ఉపయోగించబడుతుంది?
తక్కువ నిరోధక విలువను కొలిచేటప్పుడు పరిచయం మరియు సీసం నిరోధకత పఠనంలో గణనీయమైన లోపాన్ని కలిగిస్తాయి, అందువల్ల ఈ లోపాన్ని అధిగమించడానికి కెల్విన్ డబుల్ వంతెన ఉపయోగించబడుతుంది.
4). వీట్స్టోన్ మరియు కెల్విన్ డబుల్ బ్రిడ్జి మధ్య తేడా ఏమిటి?
వీట్స్టోన్ వంతెన సర్క్యూట్ను సమతుల్యం చేయడం ద్వారా 1 - ఓం కంటే ఎక్కువ లేదా సమానమైన ప్రతిఘటనను కొలుస్తుంది, అయితే కెల్విన్ డబుల్ వంతెన వీట్స్టోన్ యొక్క సవరించిన రూపం, ఇది 1 నుండి 0.00001 ఓంల పరిధిలో తక్కువ నిరోధక విలువలను కొలవడానికి ఉపయోగిస్తారు.
5). వంతెన సమతుల్యమైనప్పుడు, గాల్వనోమీటర్ ద్వారా ఎంత కరెంట్ ప్రవహిస్తుంది?
వంతెన సమతుల్యమైనప్పుడు వంతెన గుండా ‘0’ సున్నా కరెంట్ ప్రవహిస్తుంది.
6). కెల్విన్ వంతెనలో లోడ్ మరియు సంప్రదింపు నిరోధకత యొక్క ప్రభావం ఏమిటి?
కెల్విన్ వంతెనలో లోడ్ మరియు కాంటాక్ట్ రెసిస్టెన్స్ ప్రభావం లేదు, ఎందుకంటే వంతెన లోడ్ మరియు కాంటాక్ట్ రెసిస్టెన్స్ నుండి స్వతంత్రంగా ఉంటుంది.
7). కెల్విన్ డబుల్ వంతెన యొక్క ఖచ్చితత్వం ఏమిటి?
కెల్విన్ డబుల్ వంతెన యొక్క రెండు చేతుల నుండి తెలియని నిరోధక విలువను పొందవచ్చు, సాధారణంగా, ఇది 1- 0.00001 ఓంను ఖచ్చితత్వంతో ± 0.05% నుండి ± 0.2% వరకు కొలుస్తుంది.
వంతెన అనేది ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్, ఇది వివిధ పారామితులను కొలవడానికి లేబరైట్లలో ఉపయోగించబడుతుంది. అవి సాధారణంగా DC (వీట్స్టోన్ బ్రిడ్జ్, కెల్విన్ డబుల్ బ్రిడ్జ్, మెగా ఓమ్ బ్రిడ్జ్) మరియు ఎసి బ్రిడ్జ్‌లు (ఇండక్టెన్స్, కెపాసిటెన్స్, ఫ్రీక్వెన్సీ) అనే రెండు రకాలుగా వర్గీకరించబడతాయి. ఈ వ్యాసం కెల్విన్ డబుల్ వంతెన యొక్క అవలోకనాన్ని ఇస్తుంది, a కెల్విన్ వంతెన లేదా కెల్విన్ డబుల్ బ్రిడ్జ్ అనేది వీట్స్టోన్ వంతెన యొక్క సవరించిన సంస్కరణ, ఇది 1 నుండి 0.00001 ఓంల మధ్య పరిధిలో నిరోధక విలువలను ± 0.05% నుండి ± 0.2% వరకు కొలవగలదు. ఈ వంతెన యొక్క ప్రధాన ప్రయోజనం ఏమిటంటే ఇది చిన్న నిరోధక విలువను కూడా కొలవగలదు.
