PUENTES DE MEDICIÓN
a la hora de realizar mediciones, especialmente a los sensores, se debe tener en cuenta, su rangos de salida, debido a que estos muchas veces operan en rangos sumamente bajos, en el orden de los mili voltios. Para estos casos se utilizan los muy conocidos puentes de medición, con los cuales se puede hacer un acondicionamiento de esta señal de salida y lograr que la medición se mas exacta. Los circuitos de puentes de medición mas conocidos son los siguientes:
PUENTE DE WHEATSTONE
el puente de hilo (o puente de wheatstone ), es un instrumento de gran precisión que pude operar en corriente continua o alterna, y permite la medida tanto de resistencias óhmicas como de sus equivalentes en circuitos de corriente alterna en los que existen otros elementos como bobinas o condensadores (impedancias). Muchos instrumentos llevan un puente de wheatstone incorporado, como por ejemplo medidores de presión (manómetros) en tecnología de vació circuitos resonantes (LCR) para detectar fenómenos como la resonancia paramagnetica, etc.
para determinar el valor de una resistencia eléctrica bastaría con colocar entre sus extremos una diferencia de potencial (V) y medir la intensidad que pasa por ella (I), pues de acuerdo con la ley de ohm, R=V/I. Sin embargo, a menudo la resistencia de un conductor nos se mantiene constante, varia con respecto a algunas variables, por ejemplo, con la temperatura y su medida precisa no es tan fácil.
Evidentemente, la sensibilidad del puente de wheatstone depende de los elementos que lo componen, pero es fácil que permita apreciar valores de resistencias con décimas de ohmio.
Realizando un análisis de circuitos básico se puede deducir la ecuación de este puente, debido a que en la red se encuentran bastantes formas de conexión del puente de wheatstone no se detallara ecuaciones debido a a que varían dependiendo al diseño, pero se puede decir, que el voltaje de salida se obtiene de la diferencia de voltaje que existe entre las ramas del puente, por lo tanto sera un resta de dos divisores de voltaje.
PUENTE DOBLE DE KELVIN
Es una modificación del puente de wheatstone que utiliza como elementos de comparación resistencias muy pequeñas. Como se muestra en la figura, este puente presenta un par adicional, R3R4, que guardan la misma relación que R1 y R2. Donde R5 y R6, son las resistencias de pequeño valor que se utilizan como elementos de comparación y R7, es la resistencia desconocida. en la condición de equilibrio se cumple la siguiente condición:
PUENTE DE HAY
Un circuito puente que se utiliza generalmente para la medida de inductancias en terminos de capacitancias, resistencias y frecuencia. Se diferencia del puente de Maxwell en que el condensador se dispone en serie con su resistencia asociada, como se indica en la figura. la condiciones de equilibrio son:
puente de maxwell
Una red en puente de CA en la que una rama esta compuesta de una inductancia y una resistencia en serie; la opuesta, de un condensador y una resistencia en paralelo; y las otras dos ramas, de resistencias.
el puente se ilustra en la siguiente figura, y se usa para la medida de inductancias (en función de un condensador conocido) o capacidades (en función de una inductancia conocida), siendo la relación de equilibrio:
PUENTE DE WIEN
Un circuito de puente de CA, en el que una rama consta de una resistencia y una capacitancia en serie, y la contigua de una resistencia y una capacitancia en paralelo, siendo las dos ramas restantes puramente resistivas. El puente indicado en la siguiente figura se usa para medida de capacitancias en términos de resistencia y frecuencia. En el equilibrio, se aplican las siguientes relaciones:
que dan las siguientes expresiones para C1 y C2:
