The мостовите вериги се използват за измерване на различни стойности на компонентите като съпротивление, капацитет, индуктивност и др. Простата форма на мостова верига се състои от мрежа от четири съпротивления / импедансни рамена, която образува затворена верига. Източник на ток се прилага към два противоположни възела и детектор на ток е свързан към останалите два възела. Тази статия разглежда работата на мостовата верига на Andersons и нейните приложения.
Мостовите вериги използват принципа за нулева индикация и метод за измерване на сравнение, това е известно още като „Състояние на баланса на моста при нулево напрежение. Мостовата верига сравнява стойностите на неизвестен компонент с тези на точно известен стандартен компонент. По този начин точността зависи най-вече от мостовата верига, а не от нулевия индикатор.
От горната верига на моста балансиращото уравнение е
Различни видове мостове
Два типа мостове, използвани за измерване на стойностите на компонентите. Те са мостове с постоянен ток и мостове с постоянен ток.
D.C мостове са
- Мост от Уитстоун
- Келвин мост
Различните видове мостове А.
- Мост за сравнение на индуктивността
- Мост за сравнение на капацитета
- Мостът на Максуел
- Има мост
- Мост на Андерсън
- Мост на Шеринг
- Виенски мост
A.C мостове
AC мостове често се използват за измерване на стойността на неизвестния импеданс (самостоятелна / взаимна индуктивност на индуктори или капацитет на кондензатори точно). Мостовата верига на АС се състои от четири импеданса, източник на захранване на АС и балансиран детектор. Детекторите за баланс, които обикновено се използват за мостове А.С.
- Слушалки (на честоти от 250 Hz до 3 до 4 kHz)
- Регулируема усилвателна схема (за честотен диапазон от 10 HZ до 100 Hz)
- Вибрационни галванометри (за ниска честота от 5Hz до 1000 Hz)
Нулевата реакция (състояние на баланса на моста) може да бъде получена чрез промяна на едно от рамената на моста. Импедансът на даден компонент е под формата на полярна, която може да има величина и стойност на фазовия ъгъл. За схема на АС, показана по-горе, импедансът може да бъде записан от величина и фазов ъгъл
Където Z1, Z2, Z3, Z4, са величините, а θ1, θ2, θ3 и θ4 са фазови ъгли. Продуктът на всички импеданси трябва да се извършва в полярната форма, където всички величини се умножават и фазовите ъгли трябва да се добавят.
Тук мостът трябва да бъде балансиран както за величината на условията, така и за фазовите ъгли. От горните уравнения трябва да бъдат изпълнени две условия за мостовия баланс. Приравнявайки величините на двете страни, ще получим условието за величина като,
Z1.Z4 = Z2.Z3
И фазовите ъгли също, θ1 + θ4 = θ2 + θ3
Фазовият ъгъл е + ve индуктивни импеданси и –ve за капацитивните импеданси.
Андерсън мост строителство и работа
Мостът на Андерсън е мост А.С., използван за измерване на самоиндуктивността на намотката. Той позволява да се измери индуктивността на намотката използвайки стандартен кондензатор и резистори. Не се изисква многократно балансиране на моста. Това е модификация на моста на Максуел, в която също се получава стойността на самоиндуктивността, като се сравнява със стандартен кондензатор. Връзките са показани по-долу.
Андерсън мост строителство и работа
Едното рамо на моста се състои от неизвестния индуктор Lx с известно съпротивление последователно с Lx. Това съпротивление R1 включва съпротивлението на индуктора . Капацитет C е стандартният кондензатор с r, R2, R3 и R4 са неиндуктивни по природа.
Уравненията на мостовия баланс са,
i1 = i3 и i2 = i4 + i° С,
V2 = i2.R3 и V3 = i3.R3
V1 = V2 + ic.r и V4 = V3 + i ° С r
V1 = i1.R1 + i1.ω.L1 и V4 = i4.R4
Сега напрежението V се дава от,
От горната схема R2, R4 и рядко във формата на звезда, която се трансформира в еквивалентната си делта форма, за да се намерят уравненията за баланс на моста, както е показано на фигурата по-долу.
Елементите в еквивалентната делта са дадени от,
R5 = (R2.r + R4.r + R2.R4) / R4
R6 = (R2.r + R4.r + R2.R4) / R2
R7 = (R2.r + R4.r + R2.R4) / r
Сега R7 шунтира източника и следователно не влияе на състоянието на баланса. По този начин, пренебрегвайки R7 и пренареждайки мрежа, както е показано на фигура (b), получаваме мост на индуктивност на Максуел.
По този начин уравнението на баланса се дава от
Lx = CR3R5 и
R1 = R3. (R5 / R6)
Замествайки стойностите на R5 и R6, ще получим
Ако използваният кондензатор не е перфектен, стойността на индуктивността остава непроменена, но стойността на R1 се променя. Методът на Anderson’s bridge също може да се използва за измерване на кондензатор С, ако е налице калибрирана самоиндукция.
Горното уравнение, което получихме, е по-сложно, отколкото в моста на Максуел. При спазването на горните уравнения можем лесно да кажем, че за да се получи по-лесно сближаване на баланса, трябва да се направят алтернативни корекции на R1 и r в моста на Андерсън.
Сега нека разгледаме как можем експериментално да получим стойността на неизвестния индуктор. Първо настройте честотата на генератора на сигнала на звуковия диапазон. Сега настройте R1 и r така, че слушалките (нулев детектор) да издават минимален звук. Измерете стойностите на R1 и r (получени след тези корекции) с помощта на мултицет. Използвайте формулата, която получихме по-горе, за да разберем стойността на неизвестната индуктивност. Експериментът може да се повтори с различната стойност на стандартния кондензатор.
Предимства на Andersons Bridge
- Използва се фиксираният кондензатор, докато други мостове използват променлив кондензатор.
- Мостът се използва за точно определяне на индуктивността в милиметровия диапазон.
- Този мост също дава точен резултат за определяне на капацитета по отношение на индуктивността.
- Мостът е лесен за балансиране от гледна точка на сближаването в сравнение с моста на Максуел в случай на ниски стойности на Q.
Недостатъци на моста Андерсън
- Той е много сложен от останалите мостове по отношение на броя на използваните компоненти.
- Уравненията на баланса също са сложни за извеждане.
- Мостът не може лесно да бъде екраниран поради допълнителната точка на свързване, за да се избегнат ефектите на разсеяните капацитети.
Приложения на Andersons Bridge
- Използва се за измерване на самоиндуктивността на намотката (L)
- За да се намери стойността на индуктивното съпротивление (XL) на намотката при определена честота
От горната информация, накрая, можем да заключим, че мостът на Андерсън е добре известен със своето приложение, измерващо самоиндуктивността от няколко микро Хенри до няколко Хенри точно. Надяваме се, че сте разбрали по-добре тази концепция. Освен това, всякакви съмнения относно тази концепция или да изпълнява електрически и електронни проекти моля, дайте вашите ценни предложения, като коментирате в раздела за коментари по-долу. Ето въпрос към вас, Какви са приложенията на мостовете с променлив ток?
