Dalam sirkuit elektronik, sirkuit jembatan memainkan peran kunci dalam perhitungan laboratorium untuk mengimplementasikan berbagai aplikasi elektronik. Berdasarkan desain dan konstruksi rangkaian jembatan, terdapat berbagai jenis rangkaian jembatan seperti Wheatstone, Maxwell , Kelvin, Wein, Jembatan Asuh Carey, dll. Untuk menghitung nilai hambatan digunakan rangkaian jembatan asuh Carey yang diciptakan oleh Carey Foster pada tahun 1872. Artikel ini memberikan penjelasan rinci tentang jembatan asuh Carey, prinsip rangkaian, dan cara kerjanya.
Apa itu Jembatan Carey Foster?
Rangkaian jembatan yang dapat menghitung resistansi sedang atau dapat membandingkan dan mengukur dua besar / sama perlawanan nilai dengan variasi kecil dikenal sebagai jembatan asuh Carey. Ini adalah bentuk modifikasi dari sirkuit jembatan Wheatstone. Ini juga disebut sebagai metode resistansi kecil.
Prinsip Jembatan Carey Foster
Prinsip jembatan asuh Carey sederhana dan mirip dengan prinsip kerja jembatan Wheatstone. Ia bekerja berdasarkan prinsip deteksi nol. Itu berarti rasio resistansi akan sama dan galvanometer mencatat nol di mana tidak ada aliran arus.
Seperti yang kita ketahui, rangkaian jembatan seimbang ketika tidak ada arus yang mengalir melalui galvanometer . Pada kondisi tidak seimbang, arus mengalir melalui galvanometer dan pembacaannya dicatat dengan mengamati defleksi.
Itu Diagram sirkuit jembatan asuh secara carey ditampilkan di bawah. Ada dua unit di sirkuit
- Unit Jembatan
- Unit Pengujian
Sirkuit Jembatan Carey Foster
Unit pengujian berisi Sumber Daya listrik , galvanometer, dan resistansi variabel yang akan diukur. Pasokan DC diterapkan untuk menghilangkan masalah pengosongan baterai terkait waktu. Jadi, itu tidak menunjukkan dampak apa pun pada keluaran.
Dari gambar tersebut, rangkaian jembatan dibangun dengan resistansi P, Q, R, dan S. P dan Q adalah resistansi yang diketahui digunakan untuk perbandingan. R dan S adalah resistansi yang tidak diketahui untuk diukur. Kawat geser dengan panjang L ditempatkan di antara resistansi R dan S seperti yang ditunjukkan pada gambar. Untuk menyamakan / menyamakan rasio resistansi P / Q dan R / S, nilai P dan Q dapat disesuaikan. Geser kontak kabel geser untuk menyamakan rasio resistansi.
Pertimbangkan I1 sebagai jarak dari sisi kiri di mana jembatan itu seimbang. Ubah resistansi R dan S saat jembatan diseimbangkan dengan menggeser kontak dengan jarak I2.
Sakelar digunakan untuk menukar resistansi R dan S saat pengujian. Galvanometer mencatat nol saat jembatan seimbang. Persamaan keseimbangan jembatan pertama adalah,
P / Q = (R + I1r) / [(S + (L + I1) r]
Dimana r = tahanan / satuan panjang kabel geser.
Sekarang tukar resistansi R dan S.Kemudian persamaan seimbang untuk rangkaian jembatan diberikan sebagai,
P / Q = (S + I2r) / [(R + (L-I2)]
Untuk persamaan keseimbangan pertama, kita dapatkan,
P / Q + 1 = [(R + I1r + S + (L-I1) r] / [S + (L-I1) r] …… Persamaan (1)
P / Q = (R + S + I1r) / (S + (L-I1) r)
Kami mendapatkan persamaan keseimbangan jembatan kedua sebagai
P / Q + 1 = [(S + I2r + R + (L-I1) r] / [R + (L-I2) r]… .. Persamaan (2)
P / Q +1 = (S + R + Ir) / (R + (L-I2) r)
Dari persamaan di atas (1) dan (2)
S + (L-I1) r = R + (L-I1) r
S-R = (I1-I2)
Pada kondisi keseimbangan jembatan, selisih tahanan S dan R sama dengan selisih jarak antara panjang l1 dan l2 kawat geser.
Karenanya rangkaian jembatan jenis ini disebut juga sebagai rangkaian jembatan kawat geser asuh Carey.
Dalam praktiknya, ketika jembatan tidak seimbang, galvanometer dihubungkan secara paralel dengan resistansi rendah, yang menghindari pembakaran rangkaian. Jembatan asuh Carey sensitif dimana pengukuran dilakukan pada titik nol. dan resistensi yang diketahui dan tidak diketahui sebanding.
Kalibrasi Kawat Geser
Untuk mencapai kalibrasi kabel geser, tempatkan resistansi R atau S secara paralel dengan resistansi kabel geser yang diketahui seperti yang ditunjukkan pada gambar.
Untuk kalibrasi kabel geser, pertimbangkan S sebagai resistansi yang diketahui
S 'menjadi nilai resistansi bila dihubungkan secara paralel.
S-R = (I1-I2) r
S’-R = (I’1-I’2) r
(S-R) / (I1-I2) = (S'-R) / (I’1-I’2)
Untuk mendapatkan nilai R untuk menyelesaikan persamaan di atas,
R = [S (I’1-i’2) - S (I1-I2)] / [(I’1-I’2-I1 + I2)]… .. Persamaan (3)
Dengan menggunakan jembatan asuh Carey, nilai resistansi R dan S dapat dibandingkan dan diukur secara langsung mengenai panjangnya. Resistensi P, Q, dan kontak geser dihilangkan.
Kesalahan saat Membangun Sirkuit Jembatan dengan Hati-hati dan Mengkalibrasi Kawat Geser
Resistansi konstan berlebihan saat tepi kabel yang terhubung, strip tembaga, dan ujung ujung resistansi tidak bersih.
Sambungan yang ketat dari resistansi fraksional dapat menimbulkan kontak resistansi yang merugikan ketika arus mengalir melalui kabel geser untuk waktu yang lebih lama, maka kabel tersebut dapat menjadi panas dan rusak.
Saat menggeser panjang kawat, itu mungkin tidak seragam dan dimensi penampang kawat dapat dimodifikasi.
Keuntungan
Itu keuntungan dari jembatan asuh Carey adalah
- Kompleksitas rangkaian jembatan berkurang karena tidak perlu peralatan tambahan kecuali kabel geser dan resistansinya.
- Ini dapat digunakan sebagai jembatan meteran dimana panjang kawat geser dapat ditingkatkan dengan menghubungkan resistansi secara seri. Karenanya akurasi rangkaian jembatan ditingkatkan.
- Konstruksi sederhana dan mudah dirancang
- Komponen yang digunakan dalam rangkaian tidak rumit
Aplikasi Jembatan Carey Foster
Aplikasi jembatan asuh Carey adalah sebagai berikut
- Ini digunakan untuk menghitung nilai resistansi sedang
- Ini digunakan untuk membandingkan nilai perkiraan dari resistansi yang sama
- Ini digunakan untuk mengukur nilai resistansi spesifik dari kawat geser. > Digunakan dalam sirkuit detektor cahaya.
- Digunakan untuk mengukur intensitas cahaya, tekanan, atau regangan. Karena itu adalah bentuk modifikasi dari jembatan Wheatstone
Jadi, ini semua tentang gambaran jembatan asuh Carey sirkuit- definisi, prinsip, sirkuit, keuntungan, aplikasi, dan kalibrasi kabel geser. Berikut pertanyaan untuk Anda “Apa saja kerugian dari jembatan asuh Carey? “
