کاربردهای پل وتستون در الکترونیک:
برای اندازه گیری کمیت های مکانیکی و الکترونیکی، انواع مختلفی از پل وتستون وجود دارد. در الکترونیک مدرن، از مدار پل وتستون متعادل برای اندازه گیری تغییر شدت نور، فشار یا کشش استفاده می شود.
انواع سنسورهای مقاومتی که در مدار پل وتستون به کار می روند، به صورت زیر هستند:
حسگر نوری با پل وتستون:
یکی از کاربردهای پل وتستون، اندازه گیری نور به وسیله سنسورهای نوری-مقاومتی است. در این روش، یکی از مقاومت ها در شبکه پل باید مقاومت وابسته به نور یا LDR باشد.
LDR، که به نام فتوسل کادمیوم - سولفید (Cds) نیز مشهور است، یک سنسور مقاومتی پسیو است که تغییر در مقدار نور مرئی را حس می کند و مقدار مقاومت (یا ولتاژ) خروجی را تغییر می دهد.
از مقاومت های وابسته به نور برای پایش و اندازه گیری شدت نور یا تشخیص خاموش و روشن بودن منبع نوری استفاده می شود.
یک سلول کادمیوم سولفید معمول (Cds)، مانند مقاومت وابسته به نور از نوع ORP12، در نور کم یا تاریکی مطلق مقاومتی در حدود یک مگا اهم و در یک اتاق روشن (با شدت نور 100 لوکس) مقاومتی تقریبا برابر با 900Ω دارد.
نور 100 لوکس، معادل اندازه شدت نور در یک اتاق روشن است. در روز روشن، مقدار این مقاومت به حدود 30Ω می رسد.
بنابراین می توان گفت که با افزایش شدت نور، مقدار مقاومت کم می شود. اگر در مدار پل وتستون یکی از مقاومت ها وابسته به نور باشد، می توان به پایش و اندازه گیری تغییرات شدت نور پرداخت.
شکل زیر، یک سنسور نوری با استفاده از مدار پل وتستون را نشان می دهد:
مطابق شکل، فتوسل LDR به مدار پل وتستون متصل است. به این ترتیب، یک کلید حساس به نور خواهیم داشت.
هنگامی که مقدار نور از حد مشخصی (VR1) بالاتر یا پایین تر رود، این کلید فعال و خاموش یا روشن می شود. در این مثال، VR1 یک پتانسیومتر با مقاومت 22 یا 47 کیلواهم است.
اپ-امپ در این سنسور، نقش مقایسه گر ولتاژ را دارد. ولتاژ مرجع اپ-امپ، VD است که به پایانه غیر معکوس آن متصل شده است.
در این مثال، مقدار دو مقاومت R3 و R4 برابر با 10 کیلو اهم است. بنابراین ولتاژ مرجع VD مقداری برابر با نصف VCC خواهد داشت. یعنی:
پتانسیومتر (VR1)، مقدار ولتاژ VC متصل به تقویت کننده معکوس کننده را مشخص می کند. این ولتاژ برای مقدار نامی شدت نور تنظیم شده است.
اگر ولتاژ نقطه C، کمتر از مقدار ولتاژ در نقطه D باشد، رله وصل می شود. با تغییر مقاومت متغیرVR1، می توان در مدار پل وتستون، تعادل ایجاد کرد. به این ترتیب، از این مدار برای تشخیص شدت نور استفاده می شود.
ذکر این نکته ضروری است که این مدار را می توان به گونه ای تنظیم کرد که با نور یا تاریکی فعال شود. برای این کار باید جای LDR و مقاومت R3 عوض شود.
|
|
|
|
| نماد اعتماد الکترونیک | نشان ملی ثبت | گواهی شامد ارشاد |
© کلیه حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به داده پردازان هومان پویان می باشد.
