Kontūrai, kurie naudojami nežinomybei apskaičiuoti pasipriešinimas , induktyvumas, talpa, dažnis ir abipusis induktyvumas vadinami kintamaisiais tiltais. Šios grandinės veikia su kintamosios įtampos signalu. Šie tiltai veikia pagal impedansų pusiausvyros santykio principą, kurį gauna nulinis detektorius ir duoda tikslius rezultatus. Kai kuriose grandinėse vietoj nulinio detektoriaus galima naudoti kintamosios srovės stiprintuvą. Iš grandinės gautos balanso lygtys gali būti naudojamos nežinomam atsparumui, talpai ir induktyvumui nustatyti, taip pat nepriklausomai nuo dažnio. Kintamosios srovės tiltai naudojami ryšių sistemos , kompleksiniai elektriniai ir elektroninės grandinės ir daug daugiau. Yra įvairių tipų kintamosios srovės tiltai, naudojami elektroninėse grandinėse. Tai yra Maxwells tiltas, Maxwells Wein tiltas, Andersono tiltas, Hay tiltas, Oweno tiltas, De Sauty tiltas, Scheringo tiltas ir Wein serijos tiltas.
Maksvelo tilto apibrėžimas
Maksvelo tiltas taip pat žinomas kaip Maksvelo Weino tiltas arba modifikuota jo forma Wheatstone tiltas arba „Maxwell“ induktyvumo talpos tiltą sudaro keturios rankos, naudojamos nežinomiems induktyvumams matuoti pagal kalibruotas talpas ir varžas. Juo galima išmatuoti nežinomą induktyvumo vertę ir palyginti ją su standartine verte. Jis veikia žinomų ir nežinomų induktyvumo verčių palyginimo principu.
Norint apskaičiuoti induktyvumą kalibruojant lygiagrečiai, jis naudoja nulinės deformacijos metodą rezistorius ir kondensatorius. Teigiama, kad „Maxwell“ tilto grandinė yra rezonansinė, jei teigiamas indukcinės varžos fazės kampas yra kompensuojamas neigiamu talpos impedanso fazės kampu (sujungtu priešingoje rankoje). Taigi nebus jokios srovės, tekančios per grandinę, ir jokio potencialo per nulinį detektorių.
„Maxwells Bridge“ formulė
Jei Maksvelo tiltas yra pusiausvyros būsenoje, nežinomą induktyvumą galima išmatuoti naudojant kintamą standartinį kondensatorių. Maksvelo tilto formulė pateikiama kaip (pagal induktyvumą, varžą ir talpą)
R1 = R2r3 / R4
L1 = R2R3C4
„Maxwell“ tilto grandinės kokybės faktorius pateiktas kaip
Q = ωL1 / R1 = ωC4R4
Maksvelo tilto grandinė
Maksvelo tilto grandinę sudaro 4 rankos, sujungtos kvadrato arba rombo forma. Šioje grandinėje dviejose rankose yra vienas rezistorius, kitoje vienoje - rezistorius ir induktorius nuosekliai, o paskutinėje - rezistorius ir kondensatorius lygiagrečiai. Pagrindinė „Maxwell“ tilto grandinė parodyta žemiau.
Maksvelo tilto grandinė
Kintamosios įtampos šaltinis ir nulinis detektorius yra įstrižai prijungti prie tilto grandinės, kad būtų galima išmatuoti nežinomą induktyvumo vertę ir palyginti su žinomomis vertėmis.
Maksvelo tilto lygtis
Iš grandinės AB, BC, CD ir DA yra 4 rankos, sujungtos rombo forma.
AB ir CD yra rezistoriai R2 ir R3,
BC yra daugybė rezistoriaus ir induktoriaus derinių, pateiktų kaip Rx ir Lx.
DA yra lygiagretus rezistoriaus ir kondensatoriaus derinys, nurodytas kaip R1 ir C1
Apsvarstykite, ar Z1, Z2, Z3 ir ZX yra 4 tilto grandinės impedansai. Šių impedansų vertės pateikiamos kaip
Z1 = (R1 + jwL1) [nuo Z1 = R1 + 1 / jwC1]
Z2 = R2
Z3 = R3
ZX = (R4 + jwLX)
Arba
Z1 = R1 lygiagrečiai su C1, ty Y1 = 1 / Z1
Y1 = 1 / R1 + j ωC1
Z2 = R2
Z3 = R3
Zx = Rx nuosekliai su Lx = Rx + jωLx
Paimkite pagrindinės kintamosios srovės tilto grandinės balanso lygtį taip:
Z1Zx = Z2Z3
Zx = Z2Z3 / Z1
Aukščiau esančioje pusiausvyros lygtyje pakeiskite Maksvelo tilto grandinės varžų vertes. Tada
Rx + jωLx = R2R3 ((1 / R1) + jωC1)
Rx + jωLx = R2R3 / R1 + jωC1R2R3
Dabar sulyginkite tikrąsias ir įsivaizduojamas sąlygas iš dviejų aukščiau pateiktų lygčių,
Rx = R2R3 / R1 ir Lx = C1R2R3
Q = ωLx / Rx = ωC1R2R3x R1 / R2R3 = ωC1R
Kur Q = tilto grandinės kokybės koeficientas
Rx = nežinomas atsparumas
Lx = nežinomas induktyvumas
R2 ir R3 = žinomos neindukcinės varžos
C1 = kondensatorius, lygiagrečiai sujungtas su kintamuoju rezistoriumi R1
Phasor diagrama
Maksvelo tiltas naudojamas matuoti nežinomą grandinės induktyvumą naudojant kalibruotus rezistorius ir kondensatoriai . Ši tiltinė grandinė palygina žinomą induktyvumo vertę su standartine verte. Maksvelo tilto fazorinė diagrama grandinė balanso būsenoje parodyta žemiau.
Phasor diagrama
Teigiama, kad „Maxwell“ tilto grandinė yra subalansuotos būklės, jei induktorių ir kondensatorių faziniai poslinkiai yra priešingi vienas kitam. Tai reiškia, kad talpinė varža ir indukcinė varža yra priešingos viena kitai tilto grandinėje. Dabartiniai I3 ir I4 yra fazėje su I1 ir I2. Keičiant tilto grandinės varžas, srovė gali atsilikti nuo pritaikyto kintamosios įtampos signalo.
Matavimo klaidas galima pašalinti dėl abiejų rodiklių tarpusavio induktyvumo. Dėl grandinės ritių sujungimo gali atsirasti esminių klaidų. Norint pasiekti grandinės pusiausvyros sąlygą, kintamasis kondensatorius ir rezistorius sujungiami lygiagrečiai. Išmatuoti induktyvumai pusiausvyros sąlygomis nepriklauso nuo dažnių.
Maksvelo tilto tipai
Skirtingi tiltų tipai yra
Maksvelo induktyvumo tiltas
Šio tipo tiltinė grandinė naudojama matuoti nežinomą grandinės induktyvumo vertę, lyginant ją su standartine savaiminio induktyvumo verte. Dvi tilto grandinės rankos žinomos neindukcinės varžos, kitoje vienoje rankoje yra kintamas induktyvumas su fiksuotu rezistoriumi nuosekliai, o kitoje vienoje rankoje yra nežinomas induktyvumas nuosekliai su rezistoriu. Kintamosios srovės įtampos šaltinis ir nulinis detektorius yra sujungti per grandinės jungtis. Grandinės schema parodyta žemiau.
Maksvelo induktyvumo tiltas
Esant balanso sąlygai, Maxwello induktyvumo grandinės formulė pateikiama kaip
Kur L1 = nežinomas induktyvumas su rezistoriumi R1
R2 ir R3 yra neindukcinės varžos
L2 yra kintamasis induktyvumas su fiksuota varža r2
R2 yra kintamasis rezistorius nuosekliai su L2
Maksvelo induktyvumo talpos tiltas
Šio tipo tiltinė grandinė naudojama matuoti nežinomą induktyvumo vertę, lyginant ją su kintamu standartiniu kondensatoriumi. Sankryžose yra prijungtas kintamosios srovės įtampos signalas ir nulinis detektorius.
Induktyvumo talpos tiltas
Iš grandinės galime pastebėti, kad
Vienoje rankoje yra kintamas standartinis kondensatorius C1 lygiagrečiai su kintamu neindukciniu pasipriešinimu R1
Kitose dviejose rankose yra žinomi neindukciniai rezistoriai R2 ir R3
Kitoje rankoje yra nežinomas induktyvumas Lx su rezistoriumi Rx nuosekliai, kurio vertė turi būti matuojama ir palyginama su žinoma verte.
Maksvelo induktyvumo talpos išraiška pateikiama kaip (pusiausvyros sąlygomis
Q = Maxwello tilto grandinės kokybės koeficientas
„Maxwells Bridges“ privalumai
Privalumai yra
- Esant balanso sąlygai, tilto grandinė nepriklauso nuo dažnio
- Tai padeda išmatuoti platų induktyvumo verčių diapazoną garso ir galios dažniu
- Norint tiesiogiai matuoti induktyvumo vertę, naudojama kalibruoto pasipriešinimo skalė.
- Jis naudojamas matuoti didelį induktyvumo diapazoną ir lyginamas su standartine verte.
Maxwells tilto trūkumai
Trūkumai yra
- Fiksuotas kondensatorius Maxwello tiltinėje grandinėje gali sukurti atsparumo ir reaktyvumo balanso sąveiką.
- Netinka matuoti aukštą kokybės faktoriaus diapazoną (Q vertės> = 10)
- Grandinėje naudojamas kintamas standartinis kondensatorius yra labai brangus.
- Jis nenaudojamas žemos kokybės koeficientui (Q vertei) matuoti dėl grandinės balanso būklės. Todėl jis naudojamas vidutinės kokybės ritėms.
„Maxwells Bridge“ programos
Paraiškos yra
- Naudojamas ryšių sistemose
- Naudojamas elektroninėse grandinėse
- Naudojamas maitinimo ir garso dažnio grandinėse
- Naudojamas nežinomoms grandinės induktyvumo vertėms matuoti ir lyginamas su standartine verte.
- Naudojamas vidutinės kokybės ritėms matuoti.
- Naudojamas filtrų grandinėse, prietaisuose, tiesinėse ir netiesinėse grandinėse
- Naudojamas galios keitimo grandinėse.
DUK
1). Kas yra kintamosios ir nuolatinės srovės tiltai?
Kintamosios srovės ir nuolatinės srovės tiltai naudojami matuojant nežinomus komponentus, tokius kaip induktyvumas, talpa ir atsparumas. Arba išmatuokite nežinomas grandinės varžas.
Skirtingi kintamosios srovės tiltų tipai yra Maxwello tiltas, Maxwello Wien tiltas, Andersono tiltas, Hay tiltas, Oweno tiltas, De Sauty tiltas, Scheringo tiltas ir Wein serijos tiltas.
Nuolatinės srovės tiltai naudojami norint nustatyti nežinomą pasipriešinimą tilto grandinėje. Skirtingi nuolatinės srovės tiltų tipai yra Wheatstone tiltas, Kelvino tiltas ir deformacijos matuoklio tiltas.
2). Kuris tiltas yra jautrus dažniui?
Vienos tiltas yra jautrus dažniui.
3). Koks yra tilto grandinės tikslas?
Tiltinės grandinės paskirtis yra ištaisyti elektros srovę maitinimo šaltinyje ir išmatuoti nežinomą grandinės varžą ir palyginti ją su žinoma verte.
4). Kokia yra induktyvumo formulė?
Kai srautas yra žinomas, saviinduktyvumo formulė pateikiama kaip
L = NΦm / I.
Kur „L“ yra Henrio savinduktyvumas
‘Φm’ yra magnetinis srautas ritėje
‘N’ yra apsisukimų skaičius
'Aš' yra srovė, tekanti Amperes ritė.
5). Kas yra RC ir LC osciliatoriai?
LC osciliatorius naudoja induktoriaus-kondensatoriaus bako grandinę ir yra teigiamo grįžtamojo ryšio osciliatorius, kuris sukuria ilgalaikius svyravimus.
Linijinis osciliatorius, kuris naudoja rezistorius ir kondensatorius, kad suformuotų RC tinklą, turėdamas teigiamą grįžtamąjį ryšį, vadinamas RC oscilatoriumi. Jis taip pat žinomas kaip sinusoidinis osciliatorius.
Taigi viskas Maxwello tilto apžvalga grandinės apibrėžimas, tipai, formulė, lygtis, tipai, programos, pranašumai ir trūkumai. Štai jums klausimas: „Kokie yra kiti tiltinių grandinių tipai?“
