Fysik
Wheatstone bro
Er der nogle der kan forklarer mig hvad en wheatstone bro er? Og hvordan den fungere i forhold til en partikelvægt?
Svar #1
10. december 2014 af hesch (Slettet)
Det er sådan een:
Den anvendes til at måle værdien af en ukendt modstand, Rx, nøjagtigt.
Dette kan gøres, selv med en "ukendt" tilført spænding, idet man indstiller den variable modstand, R2, således at spændingen UDB = 0V. Man "balancerer" broen. Bemærk, at målestrømmen IDB herved bliver lig med 0A.
Med denne indstilling har man at:
R1/R2 = R3/Rx =>
Rx = R3*R2/R1.
R1 og R3 er kendte modstande.
Svar #2
10. december 2014 af Hansen1213
Tusind tak for dit svar! :) I forhold til en partikelvægt, hvordan fungere den så? Er det ændringen i spændingsfaldet eller ændringen i modstandene der måles?
Svar #3
10. december 2014 af hesch (Slettet)
Wheatstones bro anvendes til at udmåle en modstandværdi i enheden ohm.
En partikelvægt måler partiklers masse i enheden gram.
Disse to målemetoder har intet med hinanden at gøre.
Du indsætter en ukendt modstand, Rx, i broen, og sætter en ligegyldig spændingskilde over broen (forhåndenværende batteri). Du indstiller nu den variable modstand, R2, (typisk en kalibreret dekademodstand), indtil spændingen UDB = 0. Aflæs nu dekademodstandens indstilling, og indsæt i ligningen:
Rx = R3*R2/R1.
Du har så målt/beregnet modstanden i Rx.
Svar #4
11. december 2014 af Eksperimentalfysikeren
Man kan lave en partikelvægt, der består af en lille tynd plade, der erspændt fast i den ene ende og på den ene sider er forsynet med et ledende mønster. Når pladen belastes med vægten af en partikkel, vil den bøje lidt, hvorved lederen strækkes eller komprimeres lidt. Derved ændrer lederen modstand. Dette kan detekteres ved at lederen forbindes med tre modstande i en Wheatstones bro. Modstandene justeres, så UBD er 0V, når pladen er ubelastet. Ved belastning er UBD proportional med belastningen.
Partikelvægten er et specialtilfælde af en strain gauge. Man kan få dem som folier med pådampet mønster. Dem klæber man på genstande, som man forventer kan blive strakt eller komprimeret.
Svar #5
11. december 2014 af hesch (Slettet)
#4: Når jeg googler, finder jeg en anden forklaring på disse tynde plader og en strain gauge:
Man sætter pladen, med en fastgjort masse, i svingninger, og denne strain gauge (eller to), tjener ikke så meget til at ændre sin modstand, med henblik på at omsætte modstandsændringen til udbøjning, men til at måle pladens svingningsfrekvens, der jo mindskes ved højere vægt. Dette fordi netop svingningsfrekvens er noget af det, man kan måle mest nøjagtigt ud fra kalibrerede krystal-oscillatorer. Så om modstanden i denne strain gauge ændrer sig 0,1% eller 0,3% er såmænd ikke så vigtigt. Blot ændringen er stor nok til, at man med en spændingskomperator kan danne et firkantsignal, hvormed man måler frekvensen.
Iøvrigt anvendes princippet også til at måle store vægte på måske 500 kg, med en nøjagtighed på 1g:
Man hænger emnet op i et magnetfelt i en klaverstreng, hvorefter man sender en strømpuls gennem klaverstrengen, der herved bringes i svingninger. Herefter måler man frekvensen ud fra den inducerede spænding over tråden, når den svinger i magnetfeltet. Selvfølgelig toner svingningen ud, og spændingen mindskes. Men det gør ikke noget, for det er ikke spændingens størrelse, men spændingens frekvens man er interesseret i. Når spændingen bliver for svag, sender man en ny strømpuls.
Svar #6
11. december 2014 af Hansen1213
Tusind tak for jeres svar!
Hvad er UBD i dette tilfælde? Spændingsfaldet for hvad?
Svar #7
11. december 2014 af hesch (Slettet)
Det er spændingen mellem punkterne B og D i linket i #1.
Skriv et svar til: Wheatstone bro
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.