Istilah 'Jembatan Wheatstone' juga disebut sebagai Jembatan Resistensi, yang diciptakan oleh 'Charles Wheatstone'. Rangkaian jembatan ini digunakan untuk menghitung nilai resistansi yang tidak diketahui dan sebagai alat pengatur alat ukur, amperemeter, voltmeter, dll. Namun, milimeter digital saat ini menawarkan cara termudah untuk menghitung resistansi. Dalam beberapa hari terakhir, jembatan Wheatstone digunakan dalam banyak aplikasi seperti dapat digunakan dengan op-amp modern untuk menghubungkan berbagai sensor dan transduser ke sirkuit penguat s. Rangkaian jembatan ini dibangun dengan dua resistansi serial dan paralel sederhana di antara terminal suplai tegangan dan terminal ground. Ketika jembatan seimbang, maka terminal ground menghasilkan perbedaan tegangan nol antara dua cabang paralel. Jembatan Wheatstone terdiri dari dua terminal i / p dan dua output daya termasuk empat resistor yang disusun dalam bentuk berlian.

“aplikasi kabel serat optik ”

Jembatan Wheatstone

Jembatan Wheatstone dan Cara Kerjanya

Jembatan Wheatstone banyak digunakan untuk mengukur hambatan listrik. Sirkuit ini dibangun dengan dua resistor yang dikenal , satu resistor tidak diketahui dan satu resistor variabel dihubungkan dalam bentuk jembatan. Ketika resistor variabel disesuaikan, maka arus pada galvanometer menjadi nol, rasio dua resistor yang tidak diketahui sama dengan rasio nilai resistansi yang tidak diketahui dan nilai resistansi variabel yang disesuaikan. Dengan menggunakan Jembatan Wheatstone, nilai hambatan listrik yang tidak diketahui dapat dengan mudah diukur.

Pengaturan Sirkuit Jembatan Wheatstone

Susunan sirkuit jembatan Wheatstone ditunjukkan di bawah ini. Rangkaian ini dirancang dengan empat buah lengan yaitu AB, BC, CD & AD dan terdiri dari tahanan listrik P, Q, R dan S. Diantara keempat tahanan tersebut, P dan Q dikenal sebagai tahanan listrik tetap. Galvanometer dihubungkan antara terminal B & D melalui sakelar S1. Sumber tegangan dihubungkan ke terminal A & C melalui sakelar S2. Sebuah variabel resistor 'S' dihubungkan antara terminal C & D. Potensi pada terminal D bervariasi ketika nilai resistor variabel menyesuaikan. Misalnya, arus I1 dan I2 mengalir melalui titik-titik ADC dan ABC. Ketika nilai resistansi CD lengan bervariasi, maka arus I2 juga akan bervariasi.

Pengaturan Sirkuit Jembatan Wheatstone

Jika kita cenderung menyesuaikan resistansi variabel, satu keadaan dapat kembali satu kali ketika tegangan turun melintasi resistor S yaitu I2.S menjadi mampu secara khusus untuk penurunan tegangan pada resistor Q yaitu I1.Q. Jadi potensial titik B menjadi sama dengan potensial titik D maka beda potensial b / n kedua titik ini adalah nol maka arus yang melalui galvanometer adalah nol. Kemudian defleksi pada galvanometer bernilai nol saat sakelar S2 ditutup.

Penurunan Jembatan Wheatstone

Dari rangkaian di atas, arus I1 dan I2 adalah

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

Sekarang potensial titik B terhadap titik C adalah penurunan tegangan pada transistor Q, maka persamaannya adalah

I1Q = VQ / P + Q ………………………… .. (1)

Potensi titik D sehubungan dengan C adalah penurunan tegangan pada resistor S, maka persamaannya adalah

I2S = VS / R + S ………………………… .. (2)

Dari persamaan di atas 1 dan 2 kita dapatkan,

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

Di sini, pada persamaan di atas, nilai P / Q dan S diketahui, sehingga nilai R dapat dengan mudah ditentukan.

Hambatan listrik jembatan Wheatstone seperti P dan Q terbuat dari rasio pasti, yaitu 1: 1 10: 1 (atau) 100: 1 yang dikenal sebagai lengan rasio dan lengan rheostat S dibuat selalu bervariasi dari 1-1.000 ohm atau dari 1-10.000 ohm

Contoh Jembatan Wheatstone

Rangkaian berikut adalah jembatan Wheatstone tidak seimbang, hitung tegangan output daya melintasi titik C dan D dan nilai resistor R4 diperlukan untuk menyeimbangkan rangkaian jembatan.

Contoh Jembatan Wheatstone

Lengan seri pertama pada rangkaian di atas adalah ACB
Vc = (R2 / (R1 + R2)) X Vs
R2 = 120ohm, R1 = 80 ohm, Vs = 100
Gantikan nilai-nilai ini dalam persamaan di atas
Vc = (120 / (80 + 120)) X 100
= 60 volt
Lengan seri kedua di sirkuit di atas adalah ADB

VD = R4 / (R3 + R4) X Vs

DV = 160 / (480 + 160) X 100
= 25 Volt
Tegangan di titik C & D diberikan sebagai
Vout = VC-VD
Vout = 60-25 = 35 volt.
Nilai resistor R4 yang dibutuhkan untuk menyeimbangkan jembatan jembatan Wheatstone diberikan sebagai:
R4 = R2 R3 / R1
120X480 / 80
720 ohm.

Jadi, akhirnya kita dapat menyimpulkan bahwa, jembatan Wheatstone memiliki dua terminal i / p & dua o / p yaitu A & B, C & D. Ketika rangkaian di atas seimbang, tegangan yang melintasi terminal output daya adalah nol volt. Jika jembatan Wheatstone tidak seimbang, tegangan output daya dapat berupa + ve atau –ve tergantung pada arah ketidakseimbangan.

Penerapan Jembatan Wheatstone

Aplikasi jembatan Wheatstone adalah pendeteksi cahaya menggunakan rangkaian jembatan Wheatstone

Sirkuit Pendeteksi Cahaya Jembatan Wheatstone

Sirkuit jembatan yang seimbang digunakan di banyak tempat aplikasi elektronik untuk mengukur perubahan intensitas cahaya, regangan atau tekanan. Berbagai jenis sensor resistif yang dapat digunakan dalam rangkaian jembatan Wheatstone meliputi: potensiometer, LDR, pengukur regangan dan termistor, dll.

Aplikasi jembatan Wheatstone digunakan untuk merasakan besaran listrik dan mekanik. Namun aplikasi jembatan Wheatstone yang sederhana ini adalah pengukuran cahaya dengan menggunakan alat photoresistive. Di rangkaian jembatan Wheatstone, resistor bergantung cahaya ditempatkan di tempat salah satu resistor.

“rangkaian komparator menggunakan ic 741 ”

LDR adalah sensor resistif pasif, yang digunakan untuk mengubah tingkat cahaya tampak menjadi perubahan resistansi dan kemudian menjadi tegangan. LDR dapat digunakan untuk mengukur dan memantau tingkat intensitas cahaya. LDR memiliki resistansi beberapa Megha ohm dalam cahaya redup atau gelap sekitar 900Ω pada intensitas cahaya 100 Lux dan turun hingga sekitar 30ohms dalam cahaya terang. Dengan menghubungkan resistor bergantung cahaya pada rangkaian jembatan Wheatstone, kita dapat mengukur dan memantau perubahan level cahaya.

Ini semua tentang jembatan Wheatstone dan prinsip jembatan Wheatstone, bekerja dengan aplikasi. Kami berharap Anda mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang konsep ini. Selanjutnya, pertanyaan atau keraguan tentang artikel ini atau proyek elektronik , tolong beri tanggapan Anda dengan berkomentar di bagian komentar di bawah.

Kredit Foto: