Ang ginagamit ang mga circuit ng tulay upang masukat ang iba`t ibang mga halaga ng sangkap tulad ng paglaban, capacitance, inductance, atbp. Ang simpleng form ng isang circuit circuit ay binubuo ng isang network ng apat na resistances / impedance arm na bumubuo ng isang closed circuit. Ang isang kasalukuyang mapagkukunan ay inilalapat sa dalawang kabaligtaran node at isang kasalukuyang detector ay konektado sa natitirang dalawang node. Tinalakay sa artikulong ito ang pagtatrabaho ng circuit ng tulay ng Andersons at ang mga aplikasyon nito.
Gumagamit ang mga circuit ng tulay ng null na prinsipyo ng indikasyon at paghahambing ng paraan ng pagsukat, kilala rin ito bilang 'kondisyon ng Bridge Balance sa zero boltahe. Inihahambing ng circuit ng tulay ang mga halaga ng isang hindi kilalang sangkap sa isang tumpak na kilalang pamantayang bahagi. Kaya, ang kawastuhan karamihan ay nakasalalay sa circuit ng tulay, hindi sa null-tagapagpahiwatig.
Mula sa circuit sa itaas na tulay, ang equation ng pagbabalanse ay
Iba't ibang Mga Uri ng Tulay
Dalawang uri ng tulay na ginamit upang sukatin ang mga halaga ng sangkap. Ang mga ito ay mga tulay ng D.C at mga tulay ng A.C.
Ang D.C Bridges ay
- Tulay ng Wheatstone
- Tulay ni Kelvin
Ang iba't ibang uri ng A.C Bridges ay,
- Tulay sa paghahambing ng inductance
- Tulay sa paghahambing ng kapasidad
- Tulay ni Maxwell
- May tulay
- Tulay ni Anderson
- Schering tulay
- Tulay ng Vienna
A.C Mga Tulay
Ang mga AC tulay ay madalas na ginagamit upang masukat ang halaga ng hindi kilalang impedance (self / mutual inductance ng inductors o capacitance ng capacitors na tumpak). Ang isang A.C bridge circuit ay binubuo ng apat na impedances, isang mapagkukunan ng A.C supply at isang balanseng detector. Ang mga detektor ng balanse na karaniwang ginagamit para sa mga tulay ng A.C ay
- Mga headphone (sa mga dalas ng 250 Hz hanggang 3 hanggang 4 kHz)
- Mahusay na circuit ng amplifier (para sa saklaw na dalas ng 10HZ hanggang 100Hz)
- Mga galvanometro ng panginginig (para sa mababang dalas ng saklaw mula 5Hz hanggang 1000 Hz)
Ang null na tugon (kondisyon ng balanse ng tulay) ay maaaring makuha sa pamamagitan ng pag-iiba-iba ng isa sa mga braso ng tulay. Ang impedance ng isang bahagi ay nasa isang anyo ng polar na maaaring magkaroon ng isang lakas at isang bahagi ng halaga ng anggulo. Para sa isang A.C circuit na ipinakita sa itaas, ang impedance ay maaaring nakasulat sa mga tuntunin ng lakas at anggulo ng phase
Kung saan ang Z1, Z2, Z3, Z4, ay ang mga lakas at θ1, θ2, θ3, at θ4 ay mga anggulo ng phase. Ang produkto ng lahat ng mga impedance ay dapat na isagawa sa polar form kung saan ang lahat ng magnitude ay dumami at ang mga anggulo ng phase ay dapat idagdag.
Dito, ang tulay ay dapat na balanse para sa parehong laki ng mga kondisyon pati na rin ang mga anggulo ng phase. Mula sa mga equation sa itaas dalawang kundisyon upang nasiyahan para sa balanse ng tulay. Katumbas na magnitude ng magkabilang panig, makukuha natin ang kondisyon ng magnitude bilang,
Z1.Z4 = Z2.Z3
At ang mga anggulo ng phase din, θ1 + θ4 = θ2 + θ3
Ang anggulo ng phase ay + inductive impedances at –ve para sa capacitive impedances.
Paggawa at Paggawa ng Andersons Bridge
Ang Anderson's Bridge ay isang tulay na A.C na ginagamit upang sukatin ang self-inductance ng coil. Nagbibigay-daan ito upang sukatin ang inductance ng isang coil gamit ang isang karaniwang kapasitor at resistors. Hindi ito nangangailangan ng paulit-ulit na pagbabalanse ng tulay. Ito ay isang pagbabago ng Maxwell's Bridge kung saan ang halaga ng self-inductance ay nakuha sa pamamagitan ng paghahambing nito sa isang karaniwang capacitor. Ang mga koneksyon ay ipinapakita sa ibaba.
Paggawa at Paggawa ng Andersons Bridge
Ang isang braso ng tulay ay binubuo ng hindi kilalang inductor Lx na may kilalang paglaban sa serye na may Lx. Ang paglaban R1 ay may kasamang paglaban ng ang inductor . Ang Capacitance C ay ang karaniwang capacitor na may r, R2, R3, at R4 ay likas na hindi nagpapahiwatig.
Ang mga equation balanse ng tulay ay,
i1 = i3, at i2 = i4 + ic,
V2 = i2.R3 at V3 = i3.R3
V1 = V2 + ic.r at V4 = V3 + ako c r
V1 = i1.R1 + i1.ω.L1 at V4 = i4.R4
Ngayon ang boltahe V ay ibinibigay ng,
Mula sa itaas na circuit, R2, R4, at bihirang pormang bituin, na nabago sa katumbas nitong delta form upang makita ang mga equation ng balanse ng tulay tulad ng ipinakita sa pigura sa ibaba.
Ang mga elemento sa katumbas na delta ay ibinibigay ng,
R5 = (R2.r + R4.r + R2.R4) / R4
R6 = (R2.r + R4.r + R2.R4) / R2
R7 = (R2.r + R4.r + R2.R4) / r
Ngayon ang R7 ay umiwas sa mapagkukunan, at samakatuwid hindi ito nakakaapekto sa kondisyon ng balanse. Kaya, sa pamamagitan ng pagpapabaya sa R7 at muling pag-ayos ng isang network sa itaas ng fig (b), nakakakuha kami ng isang Maxwell inductance bridge.
Sa gayon ang equation ng balanse ay ibinibigay ng
Lx = CR3R5 at
R1 = R3. (R5 / R6)
Ang pagpapalit ng mga halaga ng R5 at R6, makukuha natin
Kung ang ginamit na capacitor ay hindi perpekto, ang halaga ng inductance ay mananatiling hindi nagbabago, ngunit ang halaga ng R1 ay nagbabago. Ang pamamaraan ng tulay ng Anderson ay maaari ring magamit upang sukatin ang capacitor C kung magagamit ang isang naka-calibrate na self-inductance.
Ang equation sa itaas na nakuha namin ay mas kumplikado kaysa sa nakuha namin sa Maxwell bridge. Sa pagmamasid sa mga equation sa itaas madali naming masasabi na upang makuha ang tagpo ng balanse nang mas madali, dapat gumawa ng kahaliling pagsasaayos ang R1 at r sa tulay ng Anderson.
Tingnan natin ngayon kung paano makukuha ang halaga ng hindi kilalang inductor nang eksperimento. Sa una, itakda ang dalas ng signal generator sa naririnig na saklaw. Ngayon ayusin ang R1 at r tulad na ang mga headphone (null detector) ay nagbibigay ng isang minimum na tunog. Sukatin ang mga halaga ng R1 at r (nakuha pagkatapos ng mga pagsasaayos na ito) sa tulong ng multimeter. Gamitin ang pormula na nakuha namin sa itaas upang malaman ang halaga ng hindi kilalang inductance. Maaaring ulitin ang eksperimento sa iba't ibang halaga ng karaniwang capacitor.
Mga kalamangan ng Andersons Bridge
- Ang nakapirming capacitor ay ginagamit, samantalang ang iba pang mga tulay ay gumagamit ng isang variable capacitor.
- Ginagamit ang tulay para sa tumpak na pagpapasiya ng inductance sa saklaw ng millimeter.
- Ang tulay na ito ay nagbibigay din ng isang tumpak na resulta para sa pagpapasiya ng capacitance sa mga tuntunin ng inductance.
- Madaling balansehin ang tulay mula sa pananaw ng tagpo kumpara sa tulay ni Maxwell kung sakaling may mababang halaga ng Q.
Mga disadvantages ng Andersons Bridge
- Ito ay napaka-kumplikado kaysa sa iba pang mga tulay sa mga tuntunin ng bilang ng mga sangkap na ginamit.
- Ang mga equation ng balanse ay kumplikado din upang makuha.
- Ang tulay ay hindi madaling maprotektahan dahil sa karagdagang punto ng junction, upang maiwasan ang mga epekto ng mga stray capacitance.
Mga aplikasyon ng Andersons Bridge
- Ginagamit ito upang sukatin ang self-inductance ng coil (L)
- Upang mahanap ang halaga ng inductive reactance (XL) ng coil sa isang tukoy na dalas
Mula sa nabanggit na impormasyon, sa wakas, maaari nating tapusin na ang isang tulay ng Andersons ay kilalang kilala para sa aplikasyon nito na sumusukat sa self-inductance mula sa ilang micro Henry hanggang sa ilang Henry na tumpak. Inaasahan namin na nakakuha ka ng mas mahusay na pag-unawa sa konseptong ito. Bukod dito, anumang pagdududa tungkol sa konseptong ito o sa magpatupad ng mga proyektong elektrikal at elektroniko mangyaring, ibigay ang iyong mahahalagang mungkahi sa pamamagitan ng pagbibigay ng puna sa seksyon ng komento sa ibaba. Narito ang isang katanungan para sa iyo, Ano ang mga aplikasyon ng AC tulay?
