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ıllı Puente de Kelvin wiki: info, historia y vídeos


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Un Kelvin puente, asimismo llamado puente de Kelvin doble y en ciertos países Puente de Thomson, es un instrumento de medición usado para medir resistores eléctricos ignotos menores a 1 ohmio. Es particularmente desarrollado para medir resistores construidos como resistores de 4 terminales.



Resistores mayores a 1 ohmio pueden ser medidos empleando una pluralidad de técnicas, como un ohmmetro o bien empleando un Puente de Wheatstone En semejantes resistores, la resistencia de los cables de conexión o bien las terminales son insignificantes equiparados al valor de resistencia. Para resistores de menos de un ohmio, la resistencia de los cables se vuelve significativa, y las técnicas de medida usuales los incluyen en el resultado.


Para superar los inconvenientes de estas resistencias indeseadas (conocidos como "resistencia parásita"), resistores de valor bajísimo y particularmente resistores de precisión y amperímetros tipo shunt de alta corriente se edifican como resistencias de 4 terminales. Estas resistencias tienen dos terminales de corriente y dos potencial o bien terminales de voltaje. En empleo, una corriente circula entre las terminales de corriente, mas la caída de tensión en el resistor es medido en las terminales de voltaje. La caída de tensión medida va a ser absolutamente debida al resistor propiamente, en tanto que la resistencia parásita de las terminales de corriente no son incluidas en el circuito de tensión. Para medir semejantes resistencias, se requiere un circuito de puente desarrollado para trabajar con resistencias de 4 terminales. Ese puente es el puente de Kelvin .


Principio de operación

Esquema del circuito puente de KelvinUn Puente de Kelvin comercial

La operación del puente de Kelvin es muy afín al puente de Wheatstone, mas usa 2 resistores auxiliares. Los resistores R1 y R2 están conectados a las terminales de voltaje exteriores de las 4 terminales conocidas o bien resistor estándar Rs y el resistor ignoto Rx (identificado como P1 y P'1 en el esquema). Los resistores Rs, Rx, R1 y R2 son fundamentalmente un puente de Wheatstone. En este arreglo, la resistencia parásita de la parte superior de Rs y la parte baja de Rx es exterior del de la de medición de potencial puente y por lo tanto no es incluido en la medición. No obstante, el link entre Rs y Rx (Rpar) está incluido en la una parte de medida potencial del circuito y por lo tanto puede afectar la precisión del resultado. Para superar esto, un segundo par de resistores R'1 y R'2 forma un segundo par brazos del puente (de ahí el nombra "puente doble') y está conectado a las terminales potenciales interiores de Rs y Rx (identificados como P2 y P'2 en el esquema). El detector D está conectado entre el cruce de R1 y R2 y el cruce de R'1 y R'2.


La ecuación de equilibrio de este puente está dada por la ecuación



RxRs=R2R1+RparRs·R1'R1'+R2'+Rpar·(R2R1-R2'R1')

En un circuito de puente práctico, la proporción de R'1 a R'2 está arreglado a fin de que sea igual a la proporción de R1 a R2 (y en la mayor parte de los diseños, R1 = R'1 y R2 = R'2). Como resultado, el último termino del la ecuación de arriba se vuelve cero y la ecuación de equilibrio se transforma en

RxRs=R2R1

Re ordenando para despejar Rx

Rx=R2·RsR1

La resistencia parásita Rpar ha sido eliminada de la ecuación de equilibrio y su presencia no afecta el resultado de medida. Esta ecuación es igual en lo que se refiere a la funcionalidad equivalente al puente de Wheatstone.


En le empleo práctico la magnitud de la fuente B, puede ser ajustado para otorgar corriente mediante Rs y Rx en o cerca a las corrientes de operación nominales del resistor más pequeño. Esto contribuye a fallos más pequeños en la medición. Esta corriente no fluye a través del puente de medición en si. Este puente asimismo puede ser empleado para medir resistores del diseño más usual de 2 terminales. Las conexiones de potencial del puente son conectados tan cerca las terminales de resistor como resulte posible. Cualquier medida entonces excluirá toda resistencia del circuito que no estén en las 2 conexiones potencial.


La precisión de medidas hechas al usar este puente depende de un número de factores. La precisión del resistor estándar (Rs) es de máxima importancia. Asimismo es esencial es qué próxima la proporción de R1 a R2 es a la proporción de R'1 a R'2. Como se muestra arriba, si la proporción es precisamente igual, el fallo ocasionado por la resistencia parásita (Rpar) es totalmente eliminado. En un puente práctico, la meta es hacer esta proporción tan próxima como resulte posible, mas no es posible hacerlo precisamente igual. Si la diferencia en proporción es bastante pequeña, entonces el último termino de la ecuación de equilibrio encima se vuleve tan pequeño que es intrascendente. La precisión de la medida es asimismo aumentada fijando la corriente que fluye por medio de Rs y Rx, a fin de que sea tan grande como estos resistores lo dejen. Esto da la mayor diferencia potencial más grande entre las conexiones potenciales (R2 y R'2) a aquellos resistores y consecuentemente elvoltaje suficiente a fin de que el cambio en R'1 y R'2 tenga su efecto mayor.


Hay ciertos los puentes comerciales que consiguen precisiones mejores que el dos por ciento para el rango de resistencias entre 1 microohm a veinticinco ohmios. Uno de este género esta ilutrado más arriba.


Puentes de laboratorio son generalmente construidos resistores variables de alta precisión en las 2 ramas potenciales del puente y logran precisiones suficientes para calibrar resistores estándar. En una aplicación, el resistor estándar (Rs) realmente va a ser un tipo sub-estándar (aquello va a ser un resistor con una precisión diez veces superior que la precisión requerida del resistor estándar a ser calibrado).Para tal empleo, el fallo introducido por la diferencia de la proporción en las 2 ramas de potenciales querría decir que la presencia de la resistencia parásita Rpar podría tener un impacto significativo en la alta precisión requirida. Para disminuir al mínimo este inconveniente, las conexiones de corriente del estándar (Rx); el sub-resistor estándar (Rs) y la conexión entre ellos (Rpar) es desarrollado para tener tan baja resistencia como resulte posible.


Algunos ohmmetros incluyen puentes de Kelvin para conseguir extensos rangos de medición. Instrumentos para medir valores sub-ohmios son frecuentemente referidos como ohmmetros de baja resistencia, mili-ohmmetros, micro-ohmmetros, etc.


Lectura futura



  • Northrup, Edwin F. (mil novecientos doce), "VI: La Medida de Resistencia Baj", Northrup, Edwin F. (mil novecientos doce), «VI: The Measurement of Low Resistance», Methods of Measuring Electrical Resistance, McGraw-Hill, pp. cien-ciento treinta y uno , McGraw-Cerro, pp.
  • Jones, Larry D.; Barbilla, Un. Adoptivo (mil novecientos noventa y uno), Jones, Larry D.; Chin, A. Foster (mil novecientos noventa y uno), Electrical Instruments and Measurements, Prentice-Hall, ISBN novecientos setenta y ocho-trece millones doscientos cuarenta y ocho mil cuatrocientos sesenta y nueve-cinco , Prentice-Sala,


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