¿Qué es un puente Carey Foster y cómo funciona?

En los circuitos electrónicos, un circuito puente juega un papel clave en los cálculos de laboratorio para implementar diversas aplicaciones electrónicas. Según el diseño y la construcción del circuito del puente, existen diferentes tipos de circuitos de puente como Wheatstone, Maxwell, Kelvin, Wein, Carey Foster Bridge, etc. Para calcular los valores de resistencia, se utiliza el circuito del puente Carey Foster, inventado por Carey Foster en el año 1872. Este artículo brinda un análisis detallado del puente Carey Foster, el principio del circuito y cómo funciona.

¿Qué es el puente Carey Foster?

El circuito puente que puede calcular resistencias promedio o que puede comparar y medir los dos valores de resistencia grandes/iguales con pequeñas variaciones se conoce como puente Carey Foster. Es la forma modificada del circuito del puente de Wheatstone. También se le llama el método de las pequeñas resistencias.

Principio del puente de Carey Foster

El principio del puente de acoplamiento de Carey es simple y similar al principio de funcionamiento del puente de Wheatstone. Funciona según el principio de detección cero. Esto significa que las proporciones de las resistencias serán iguales y el galvanómetro registra cero donde no hay corriente.

Como sabemos, el circuito del puente está balanceado cuando no hay corriente en el galvanómetro. En un estado desequilibrado, la corriente fluye a través del galvanómetro y la lectura se registra al observar la desviación.

los Diagrama del circuito del puente Carey Foster se muestra a continuación. Hay dos unidades en el circuito.

La unidad de prueba contiene la fuente de alimentación, el galvanómetro y las resistencias variables que deben medirse. Se aplica alimentación de CC para eliminar los problemas de descarga de la batería relacionados con el tiempo. Por lo tanto, no muestra ningún impacto en la salida.

A partir de la figura, el circuito puente se construye con resistencias P, Q, R y S. P y Q son las resistencias conocidas que se usan para la comparación. R y S son resistencias desconocidas a medir. El alambre deslizante de longitud L se coloca entre las resistencias R y S como se muestra en la figura. Para igualar/equivalente las relaciones de las resistencias P/Q y R/S, se pueden ajustar los valores de P y Q. Deslice el contacto del cable deslizante para igualar la relación de resistencia.

Sea I1 la distancia desde el lado izquierdo donde el puente está en equilibrio. Intercambie las resistencias R y S mientras el puente se equilibra deslizando el contacto con una distancia de I2.

El interruptor se usa para intercambiar las resistencias R y S durante la prueba. El galvanómetro registra cero cuando el puente está balanceado. La primera ecuación de equilibrio del puente es,

P/Q = (R+I1r) / [(S+(L+I1) r]

Donde r = resistencia/unidad de longitud del cable deslizante.

Ahora intercambie las resistencias R y S. Luego, la ecuación balanceada del circuito puente está dada por,

P/Q = (S+I2r) / [(R+(L-I2) ]

Para la primera ecuación de equilibrio, obtenemos,

P/P + 1 = [(R+I1r+S+(L-I1) r] / [S + (L-I1)r] ……Ecuación (1)

P/Q= (R+S+I1r) / (S+(L-I1)r)

Obtenemos una segunda ecuación de equilibrio del puente como

P/P + 1 = [(S+I2r+R+(L-I1) r] / [R + (L-I2)r] ….. Ecuación (2)

P/Q +1 = (S+R+Ir) / (R+(L-I2)r)

De las ecuaciones anteriores (1) y (2)

S+(L-I1) r = R+(L-I1) r

RS = (I1-I2)

En la condición de equilibrio del puente, la diferencia entre las resistencias S y R es igual a la diferencia de distancia entre las longitudes l1 y l2 del cable deslizante.

Por lo tanto, este tipo de circuito de puente también se denomina circuito de puente de cable deslizante Carey.

En la práctica, cuando el puente está desequilibrado, el galvanómetro se conecta en paralelo con la resistencia baja, lo que evita la quema del circuito. El puente Carey Foster es sensible cuando la medición debe realizarse en el punto cero. y las resistencias conocidas y desconocidas son comparables.

Calibración de cable deslizante

Para realizar la calibración del cable deslizante, coloque las resistencias R o S en paralelo con las resistencias conocidas del cable deslizante como se muestra en la figura.

Para la calibración del cable deslizante, considere S como la resistencia conocida

siendo S' el valor de la resistencia cuando se conecta en paralelo.

RS = (I1-I2)r

S'-R = (I'1-I'2) r

(SR)/(I1-I2) = (S'-R)/(I'1-I'2)

Para obtener el valor de R para resolver la ecuación anterior,

R= [S(I’1-i’2) – S(I1-I2)] / [(I’1-I’2-I1+I2)] …..Ec(3)

Al utilizar Carey Foster Bridge, los valores de las resistencias R y S se pueden comparar y medir directamente con respecto a la longitud. Se eliminan las resistencias P, Q y de contacto deslizante.

Errores durante la construcción del circuito del puente de Carey y la calibración del cable deslizante

La resistencia constante es excesiva cuando los bordes de los conductores conectados, las tiras de cobre y las puntas de resistencia no están limpios.

La conexión cercana de resistencias fraccionarias puede desarrollar un contacto de resistencia desfavorable cuando la corriente fluye a través del cable deslizante durante un período de tiempo más largo, entonces el cable puede calentarse y dañarse.

Al deslizar la longitud del hilo, puede que no sea uniforme y la dimensión de la sección transversal del hilo puede cambiar.

Ventajas

los ventajas del puente de atraque carey somos

• La complejidad del circuito del puente se reduce porque no hay necesidad de equipo adicional excepto alambre deslizante y resistencias.
• Se puede usar como un puente de medidor donde se puede aumentar la longitud del cable deslizante conectando resistencias en serie. Por lo tanto, se incrementa la precisión del circuito puente.
• La construcción es simple y fácil de diseñar.
• Los componentes utilizados en el circuito no son complejos.

Aplicaciones del puente Carey Foster

Las aplicaciones del puente Carey Foster son las siguientes

• Sirve para calcular los valores de las resistencias medias
• Se utiliza para comparar valores aproximados de resistencias iguales
• Se utiliza para medir el valor de la resistencia específica del cable deslizante. > Utilizado en circuitos de detección de luz.
• Se utiliza para medir la intensidad de la luz, la presión o el voltaje. Dado que es una forma modificada del puente de Wheatstone

Así, se trata de una descripción general del puente Carey Foster circuito - definición, principio, circuito, ventajas, aplicaciones y calibración del cable deslizante. Aquí hay una pregunta para usted "¿Cuáles son las desventajas del puente de acoplamiento de Carey?" "