Tricky Circuit

Міст Вітстона

Поміть дисбаланс опору

Міст Вітстона порівнює два дільники напруги, по два резистори кожен. Баланс — рівні напруги середини, нульова різниця. Vs — живлення, Rs — обраний опір датчика. mV — millivolt, мілівольт: 0.001 V.

Відкрити інтерактивний дослід

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИЙ СТІЛ

Змінюй налаштування схеми, передбачай покази та перевіряй розв’язання завдання. Це навчальні моделі; припущення пояснено в кожному уроці.

Увійди, щоб зберігати прогрес. Прогрес гостя зберігається на цьому пристрої.

Відкрити лабораторію в повному вікні

Як це працює

Три резистори 1000 Ω та обраний 800–1200 Ω. Вимірювач не споживає струм. Підсилювач, реальна деформація, нагрів і похибки відсутні.

Зліва Vleft = Vs/2, справа Vright = Vs × Rs/(1000 + Rs). Різниця Vright − Vleft у мілівольтах зі знаком. Більший нижній правий опір підвищує середину.

Складність

  1. Збери · Спостерігай

    Увімкни 5 V і 1000 Ω. Середини 2.5 V, різниця 0 mV.

    Потрібна підказка?

    Vs=5 V; Rs=1000 Ω → 2.5 V; 2.5 V; 0 mV

  2. Досліди · Досліджуй

    5 V, 1100 Ω: справа ≈ 2.61905 V, різниця ≈ +119.0476 mV.

    Потрібна підказка?

    Vs=5 V; Rs=1100 Ω → Vright≈2.61905 V; ΔV≈+119.0476 mV

  3. Розв’яжи · Розв’яжи

    5 V, 900 Ω: справа ≈ 2.36842 V, різниця ≈ −131.5789 mV.

    Потрібна підказка?

    Vs=5 V; Rs=900 Ω → Vright≈2.36842 V; ΔV≈−131.5789 mV

Додаткові матеріали та картки схем

Міст Вітстона

Тензорезистор змінює опір при розтягуванні чи стисканні. Відносна деформація — зміна довжини відносно початкової. Тут опір обирається напряму; силу, вагу та деформацію не вимірюємо.

Vleft = Vs/2; Vright = Vs × Rs/(1000 + Rs); ΔV = (Vright − Vleft) × 1000 mV

За 1000 Ω відношення збігаються. Знак дисбалансу показує вищу середину. Реальне вимірювання потребує датчика й калібрування.

Корисний зв’язок

Баланс не означає нуль на серединах: тут половина живлення.

За межами моделі

Відхилення +100 та −100 Ω дають нерівні за модулем відповіді через нелінійний дільник.

Помилка, якої варто уникати

Віднімай праве мінус ліве. Переставлені щупи змінюють знак; більше живлення масштабує напруги, не гарантує точність.

Обидві середини 2.5 V. Різниця…

  1. 0 mV
  2. 2.5 V
  3. 5 V
Читати далі

Віднімаються дві середини, не одна від землі.

Баланс

5 V, 1000 Ω.

По 2.5 V; 0 mV.

Нижче балансу

5 V, 900 Ω.

Різниця ≈ −131.5789 mV.

Спробуй іншу зміну

За 1100 Ω зміни 1 V на 5 V: +23.8095 → +119.0476 mV, уп’ятеро.

analog.com