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Circuitos de medida por anulação de corrente 2 – Pontes de Medida em dc (cont)

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Apresentação em tema: "Circuitos de medida por anulação de corrente 2 – Pontes de Medida em dc (cont)"— Transcrição da apresentação:

1 Circuitos de medida por anulação de corrente 2 – Pontes de Medida em dc (cont)

2 2.2 – Ponte de Kelvin - Utilizada para medir resistências de muito baixo valor. - Permite ter em conta as resistências dos cabos e das soldaduras da própria ponte.

3 2.2 – Ponte de Kelvin - Partindo da ponte de Wheatstone... Se o valor da resistência R x for muito baixo, então R a também o deve ser, para que a expressão: se mantenha válida e a sensibilidade seja elevada (valores de V a e V b ~ V /2) Assim, a corrente que flui no ramo esquerdo da ponte é de elevada intensidade! As soldaduras e os fios ou (pistas impressas) da própria ponte provocam quedas de potencial não desprezáveis: E wire, leads & contacts = E wire = R wire x I VaVa VbVb V

4 2.2 – Ponte de Kelvin E wire, leads & contacts = E wire = R wire x I Para que a ponte tenha em conta apenas a queda de potencial em R a ( E Ra ) e em R X ( E Rx ) teremos de poder descontar as quedas de tensão parasitas - E wire.

5 2.2 – Ponte de Kelvin Com esta modificação conseguimos descontar o efeito dos topos da ponte ( E wire ), Mas ainda se sentem os efeitos de E wire. Por outro lado, os fios que unem a ponta inferior de R a à ponta superior de R x, passando pelo galvanómetro, passam a ser percorridos por uma corrente forte e teremos também aí mais E wire !!!

6 2.2 – Ponte de Kelvin Com esta nova modificação conseguimos resolver o efeito da corrente pelo interior da ponte, desde que as resistências utilizadas sejam substancialmente maiores que as dos fios/soldaduras. Ainda existem os efeitos de E wire....mas... Eles não são vistos pelo terminal esquerdo do galvanómetro desde que... Se verifique a relação:

7 2.2 – Ponte de Kelvin Caso não se verifique esta proporcionalidade, teremos sempre R wire a influenciar a medida, uma vez que, se I G = 0, se verifica a relação: Quando Então a expressão (1) simplifica-se para: Tornando-se análoga à ponte de Weatstone. (1)

8 Circuitos de medida por anulação de corrente 3 – Pontes de Medida em ac

9 Tal como nas pontes dc, também aqui o detector ac indicará 0 se: VaVa VbVb Note-se que para que o detector indique 0, terão de ocorrer simultâneamente as condições: - Va p = Vb p - a = b. i.e, não basta as ondas V a (t) e V b (t) terem a mesma amplitude, elas devem coincidir no tempo.

10 3 – Pontes de Medida em ac 3.1 – Ponte simétrica Trata-se de uma ponte de medida directa de impedâncias puras. como R é o mesmo em ambos os ramos então a impedância desconhecida é igual à impedância variável quando o detector ac indicar zero. ( L x = L s ou C x = C s )

11 3 – Pontes de Medida em ac 3.2 – Ponte de ângulo similar Trata-se de uma ponte de medida de impedâncias compostas de natureza capacitiva. Controlando R 1 e R 3 obtém-se o equilíbrio da ponte. Neste caso:

12 3 – Pontes de Medida em ac 3.3 – Ponte de Wien Permite medir impedâncias compostas de natureza capacitiva, quer estejam em série ou em paralelo. Em paralelo: Em série:

13 3 – Pontes de Medida em ac 3.4 – Ponte de Maxwell Permite medir impedâncias compostas de natureza indutiva, recorrendo a uma impedância composta variável de natureza capacitiva. Desta forma, no caso concreto teremos:


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