The premosťovacie obvody sa používajú na meranie hodnôt rôznych komponentov ako odpor, kapacita, indukčnosť atď. Jednoduchá forma mostného obvodu pozostáva zo siete štyroch odporových / impedančných ramien, ktoré tvoria uzavretý obvod. Zdroj prúdu sa aplikuje na dva protiľahlé uzly a detektor prúdu sa pripojí k zvyšným dvom uzlom. Tento článok pojednáva o fungovaní Andersonovho mostného obvodu a jeho aplikáciách.

mostný okruh

Mostové obvody používajú princíp nulovej indikácie a porovnávaciu metódu merania, čo je tiež známe ako „Stav rovnováhy mosta pri nulovom napätí. Mostový obvod porovnáva hodnoty neznámeho komponentu s presne známym štandardným komponentom. Presnosť teda väčšinou závisí od mostného obvodu, nie od nulového indikátora.

Z vyššie uvedeného mostného obvodu je vyrovnávacia rovnica

“ako displej z tekutých kryštálov vytvára farebný obraz ”

Rôzne typy mostov

Na meranie hodnôt komponentov sa používajú dva typy mostov. Sú to mosty D.C a mosty A.C.

D.C Mosty sú

Wheatstoneov most
Kelvinov most

Rôzne typy mostov A.C sú,

Most na porovnanie indukčnosti
Most na porovnanie kapacity
Maxwellov most
Je tu most
Andersonov most
Scheringov most
Viedenský most

A.C Mosty

AC mostíky sa často používajú na presné meranie hodnoty neznámej impedancie (vlastná / vzájomná indukčnosť tlmiviek alebo presná kapacita kondenzátorov). Mostíkový obvod A.C sa skladá zo štyroch impedancií, zdroja napájania A.C a vyváženého detektora. Detektory rovnováhy, ktoré sa všeobecne používajú pre mosty A.C, sú

Slúchadlá (pri frekvenciách 250 Hz až 3 až 4 kHz)
Nastaviteľný obvod zosilňovača (pre frekvenčný rozsah 10 Hz až 100 Hz)
Vibračné galvanometre (pre nízku frekvenciu od 5 Hz do 1 000 Hz)

Nulovú odozvu (stav vyváženia mosta) je možné získať zmenou jedného z mostíkových ramien. Impedancia súčiastky je vo forme polárnej hodnoty, ktorá môže mať veľkosť a hodnotu fázového uhla. Pre obvod AC znázornený vyššie možno impedanciu zapísať z hľadiska veľkosti a fázového uhla

Kde Z1, Z2, Z3, Z4 sú veličiny a θ1, θ2, θ3 a θ4 sú fázové uhly. Súčet všetkých impedancií musí byť vykonaný v polárnej forme, kde sa všetky veličiny znásobia a mali by sa pridať fázové uhly.

Tu musí byť mostík vyvážený pre veľkosť podmienok aj pre fázové uhly. Z vyššie uvedených rovníc musia byť splnené dve podmienky pre mostovú rovnováhu. Ak sa rovnajú veľkosti oboch strán, dostaneme podmienku veľkosti ako,

Z1.Z4 = Z2.Z3

A fázové uhly tiež, θ1 + θ4 = θ2 + θ3

Fázový uhol je kladná indukčná impedancia a –ve pre kapacitné impedancie.

indukčné a kapacitné impedancie

Andersons Bridge Construction and Working

Andersonov most je most A.C. používaný na meranie vlastnej indukčnosti cievky. Umožňuje merať indukčnosť cievky pomocou štandardného kondenzátora a rezistory. Nevyžaduje opakované vyváženie mosta. Jedná sa o modifikáciu Maxwellovho mosta, v ktorej sa tiež hodnota vlastnej indukčnosti získa porovnaním so štandardným kondenzátorom. Pripojenia sú zobrazené nižšie.

Andersons Bridge Construction and Working

Jedno rameno mosta pozostáva z neznámeho induktora Lx so známym odporom v sérii s Lx. Tento odpor R1 zahŕňa odpor induktor . Kapacita C je štandardný kondenzátor, kde r, R2, R3 a R4 majú neindukčnú povahu.

Mostové bilančné rovnice sú,

i1 = i3 a i2 = i4 + i_c,

V2 = i2.R3 a V3 = i3.R3

V1 = V2 + ic.r a V4 = V3 + i _c r

“digitálny prenos umožňuje vyššie maximálne prenosové rýchlosti v porovnaní s analógovými. ”

V1 = i1.R1 + i1.ω.L1 a V4 = i4.R4

Teraz je napätie V dané,

Z vyššie uvedeného obvodu R2, R4 a vzácne v hviezdnej forme, ktorý je transformovaný do ekvivalentnej delta formy, aby sa našli mostové rovnovážné rovnice, ako je znázornené na obrázku nižšie.

Andersonov most

Prvky v ekvivalentnej delte sú dané,

R5 = (R2.r + R4. R + R2. R4) / R4

R6 = (R2.r + R4. R + R2. R4) / R2

R7 = (R2.r + R4. R + R2. R4) / r

Teraz R7 posúva zdroj, a preto to nemá vplyv na stav vyváženia. Zanedbaním R7 a preskupením siete, ako je to uvedené na obrázku b), teda dostaneme Maxwellov indukčný mostík.

Rovnica rovnováhy je teda daná vzťahom

Lx = CR3R5 a

R1 = R3. (R5 / R6)

Dosadením hodnôt R5 a R6 dostaneme

Ak použitý kondenzátor nie je dokonalý, hodnota indukčnosti zostáva nezmenená, ale hodnota R1 sa zmení. Metódu Andersonovho mosta je možné použiť aj na meranie kondenzátora C, ak je k dispozícii kalibrovaná samoindukčnosť.

Vyššie uvedená rovnica, ktorú sme dostali, je zložitejšia, ako sme dostali v Maxwellovom moste. Pri pozorovaní vyššie uvedených rovníc môžeme ľahko povedať, že na ľahšie získanie konvergencie rovnováhy je potrebné vykonať alternatívne úpravy R1 a r v Andersonovom moste.

Teraz sa pozrime, ako môžeme experimentálne získať hodnotu neznámeho induktora. Najskôr nastavte frekvenciu generátora signálu na počuteľný rozsah. Teraz nastavte R1 a R tak, aby slúchadlá (nulový detektor) vydávali minimálny zvuk. Pomocou multimetra zmerajte hodnoty R1 a r (získané po týchto úpravách). Použite vzorec, ktorý sme odvodili vyššie, aby sme zistili hodnotu neznámej indukčnosti. Pokus je možné opakovať s rozdielnou hodnotou štandardného kondenzátora.

Výhody Andersonovho mosta

Používa sa pevný kondenzátor, zatiaľ čo iné mosty používajú variabilný kondenzátor.
Mostík slúži na presné stanovenie indukčnosti v milimetrovom rozsahu.
Tento mostík tiež poskytuje presný výsledok na určenie kapacity z hľadiska indukčnosti.
Most je ľahko vyvážiteľný z hľadiska konvergencie v porovnaní s Maxwellovým mostom v prípade nízkych hodnôt Q.

Nevýhody Andersonovho mosta

Je to veľmi komplikované ako iné mosty, čo sa týka počtu použitých komponentov.
Bilančné rovnice sa tiež odvodzujú komplikovane.
Most nie je možné ľahko tieniť kvôli ďalšiemu spojovaciemu bodu, aby sa zabránilo účinkom bludných kapacít.

Aplikácie Andersonovho mosta

Používa sa na meranie vlastnej indukčnosti cievky (L)
Zistiť hodnotu indukčnej reaktancie (XL) cievky pri konkrétnej frekvencii

Z vyššie uvedených informácií nakoniec môžeme vyvodiť záver, že Andersonov most je dobre známy pre svoju aplikáciu na meranie vlastnej indukčnosti od niekoľkých mikro Henry do niekoľkých Henry presne. Dúfame, že ste tomuto konceptu lepšie porozumeli. Ďalej akékoľvek pochybnosti týkajúce sa tohto konceptu alebo realizovať elektrické a elektronické projekty prosím, dajte svoje cenné návrhy komentárom v sekcii komentárov nižšie. Tu je otázka pre vás, Aké sú použitia AC mostov?