Ang mga circuit na ginagamit upang makalkula ang hindi alam paglaban , inductance, capacitance, frequency at mutual inductance ay tinatawag na AC tulay. Ang mga circuit ay nagpapatakbo ng isang signal ng boltahe ng AC. Ang mga tulay na ito ay gumagana sa prinsipyo ng balanse na ratio ng mga impedance na nakuha ng null detector at gumagawa ng tumpak na mga resulta. Sa ilan sa mga circuit, maaaring gamitin ang isang AC amplifier sa halip na ang null detector. Ang mga equation ng balanse na nakuha mula sa circuit ay maaaring magamit upang matukoy ang hindi kilalang paglaban, kapasidad, at inductance at independiyente din sa dalas. Ang mga AC tulay ay ginagamit sa mga sistema ng komunikasyon , kumplikadong elektrikal at electronic circuit at marami pang iba. Mayroong iba't ibang mga uri ng AC tulay na ginagamit sa mga electronic circuit. Ang mga ito ay tulay ng Maxwells, tulay ng Maxwells Wein, tulay ng Anderson, tulay ng Hay, tulay Owen, tulay De Sauty, tulay ng Schering, at tulay ng serye ng Wein.
Kahulugan ng Maxwells Bridge
Ang tulay ni Maxwell ay kilala rin bilang tulay ng Maxin na Wein o binagong anyo ng Tulay ng Wheatstone o tulay na capacitance ng inductance ni Maxwell, binubuo ng apat na braso na ginamit upang sukatin ang hindi kilalang mga inductance sa mga term ng naka-calibrate na capacitance at resistances. Maaari itong magamit upang masukat ang hindi kilalang halaga ng inductance at ihinahambing ito sa karaniwang halaga. Gumagawa ito sa prinsipyo ng paghahambing ng mga alam at hindi kilalang halaga ng inductance.
Gumagamit ito ng null deflection na pamamaraan upang makalkula ang inductance na may isang parallel calibrated risistor at kapasitor. Ang circuit ng tulay ng Maxwell ay sinasabing nasa resonance kung ang positibong anggulo ng phase ng isang inductive impedance ay binabayaran ng negatibong yugto ng bahagi ng capacitive impedance (konektado sa tapat ng braso). Samakatuwid walang magiging kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng circuit at walang potensyal sa kabuuan ng null detector.
Maxwells Bridge Formula
Kung ang tulay ng maxwell ay nasa kondisyon ng balanse, ang hindi kilalang inductance ay maaaring masukat sa pamamagitan ng paggamit ng variable standard capacitor. Ang pormula ng tulay ng maxwell ay ibinibigay bilang (sa mga tuntunin ng inductance, paglaban, at kapasidad)
R1 = R2r3 / R4
L1 = R2R3C4
Ang kadahilanan ng kalidad ng circuit ng tulay ni Maxwell ay ibinigay bilang,
Q = ωL1 / R1 = ωC4R4
Maxwells Bridge Circuit
Ang circuit circuit ng Maxwell ay binubuo ng 4 na braso na konektado sa parisukat o hugis ng rhombus. Sa circuit na ito, ang dalawang braso ay naglalaman ng isang solong risistor, ang isa pang braso ay naglalaman ng isang risistor at inductor na may kumbinasyon ng serye, at ang huling braso ay naglalaman ng isang risistor at capacitor na kahanay na kumbinasyon. Ang pangunahing circuit ng tulay ng Maxwell ay ipinapakita sa ibaba.
Bridge Circuit ni Maxwell
Ang isang mapagkukunang AC boltahe at isang null detector ay konektado sa dayagonal sa tulay circuit upang masukat ang hindi kilalang halaga ng inductance at ihambing sa mga kilalang halaga.
Maxwells Bridge Equation
Mula sa circuit, AB, BC, CD, at DA ang 4 na braso na konektado sa hugis ng rhombus.
Ang AB at CD ay ang resistors R2 at R3,
Ang BC ay isang serye na kumbinasyon ng resistor at inductor na ibinigay bilang Rx at Lx.
Ang DA ay isang parallel na kumbinasyon ng risistor at capacitor na ibinigay bilang R1 at C1
Isaalang-alang ang Z1, Z2, Z3, at ZX ang mga hadlang sa 4 na braso ng circuit ng tulay. Ang mga halaga para sa mga impedance na ito ay ibinibigay bilang,
Z1 = (R1 + jwL1) [mula noong Z1 = R1 + 1 / jwC1]
Z2 = R2
Z3 = R3
ZX = (R4 + jwLX)
O kaya naman
Z1 = R1 kahanay ng C1 iyon ay, Y1 = 1 / Z1
Y1 = 1 / R1 + j ωC1
Z2 = R2
Z3 = R3
Zx = Rx sa serye na may Lx = Rx + jωLx
Dalhin ang equation ng balanse ng isang pangunahing AC bridge circuit tulad ng sumusunod,
Z1Zx = Z2Z3
Zx = Z2Z3 / Z1
Palitan ang mga halaga ng mga impedance ng circuit ng tulay ni Maxwell sa equation ng balanse sa itaas. Pagkatapos,
Rx + jωLx = R2R3 ((1 / R1) + jωC1)
Rx + jωLx = R2R3 / R1 + jωC1R2R3
Pantayin ngayon ang totoo at haka-haka na mga termino mula sa dalawang dalawang equation sa itaas,
Rx = R2R3 / R1 at Lx = C1R2R3
Q = ωLx / Rx = ωC1R2R3x R1 / R2R3 = ωC1R
Kung saan ang Q = kalidad na kadahilanan ng circuit ng tulay
Rx = hindi kilalang pagtutol
Lx = hindi kilalang inductance
R2 at R3 = mga kilalang resistensya na hindi pampahiwatig
C1 = capacitor na konektado kahanay sa variable risistor R1
Phasor Diagram
Ang tulay ni Maxwell ay ginagamit upang masukat ang hindi kilalang inductance ng circuit sa pamamagitan ng paggamit ng naka-calibrate na resistors at mga capacitor . Inihahambing ng circuit circuit na ito ang kilalang halaga ng inductance sa isang karaniwang halaga. Diagram ng phasor ng tulay ni Maxwell ang circuit sa kondisyon ng balanse ay ipinapakita sa ibaba.
Phasor Diagram
Ang circuit ng tulay ng Maxwell ay sinasabing nasa balanseng kondisyon kung ang phase shift ng mga inductors at capacitor ay magkatapat. Nangangahulugan iyon ng Capacitive impedance at inductive impedance na inilalagay sa tapat ng bawat isa sa circuit circuit. Ang kasalukuyang I3 at I4 ay nasa phase kasama ang I1 at I2. Sa pamamagitan ng pag-iiba ng mga impedance ng circuit ng tulay, ang kasalukuyang ay maaaring lag sa likod ng inilapat na AC boltahe signal.
Ang mga pagkakamali sa pagsukat ay maaaring matanggal dahil sa mutual inductance sa pagitan ng dalawang tagapagpahiwatig. Dahil ang malalaking pagkakamali ay maaaring maganap dahil sa pagkabit sa pagitan ng mga coil sa circuit. Upang makamit ang kondisyon ng balanse ng circuit, ang variable capacitor at resistor ay konektado sa parallel. Ang sinusukat na inductances sa isang kondisyon ng balanse ay hindi nakasalalay sa mga frequency.
Mga uri ng Maxwells Bridge
Ang iba't ibang mga uri ng tulay ay
Maxwells Inductance Bridge
Ang uri ng circuit circuit na ito ay ginagamit upang masukat ang hindi kilalang halaga ng inductance ng circuit sa pamamagitan ng paghahambing nito sa isang karaniwang halaga ng self-inductance. Dalawang braso ng circuit ng tulay na kilala na hindi inductive resistances, ang isa pang braso ay naglalaman ng variable inductance na may isang nakapirming resistor sa serye, at ang isa pang braso ay naglalaman ng hindi kilalang inductance sa serye na may resistor. Ang pinagmulan ng boltahe ng AC at isang null detector ay konektado sa mga junction ng circuit. Ang circuit diagram ay ipinapakita sa ibaba.
Maxwell's Inductance Bridge
Sa kondisyon ng balanse, ang formula para sa circuit ng inductance ni Maxwell ay ibinibigay bilang,
Kung saan ang L1 = Hindi kilalang inductance na may isang risistor R1
Ang R2 at R3 ay ang mga non-inductive resistances
Ang L2 ay ang variable inductance na may isang nakapirming Paglaban r2
Ang R2 ay ang variable na risistor sa serye na may L2
Maxwells Inductance Capacitance Bridge
Ang uri ng circuit circuit na ito ay ginagamit upang masukat ang hindi kilalang halaga ng inductance sa pamamagitan ng paghahambing nito sa isang variable standard capacitor. Ang signal ng boltahe ng AC at isang null detector ay konektado sa mga junction.
Inductance Capacitance Bridge
Mula sa circuit, maaari nating obserbahan na,
Ang isang braso ay naglalaman ng variable standard capacitor C1 kahanay sa isang variable na non-inductive na resistensya R1
Ang dalawa pang braso ay naglalaman ng mga kilalang resistors na non-inductive R2 at R3
Ang isa pang braso ay naglalaman ng hindi alam na inductance Lx na may isang risistor na Rx sa serye na ang halaga ay susukat at ihinahambing sa isang kilalang halaga.
Ang ekspresyon para sa kapasidad ng inductance ni Maxwell ay ibinibigay bilang, (sa kondisyon ng balanse
Q = factor ng kalidad ng circuit ng tulay ni Maxwell
Mga kalamangan ng Maxwells Bridges
Ang mga kalamangan ay
- Sa kondisyon ng balanse, ang circuit circuit ay malaya sa dalas
- Tumutulong ito upang masukat ang isang malawak na hanay ng mga halaga ng inductance sa dalas ng audio at lakas
- Upang sukatin nang direkta ang halaga ng inductance, ginagamit ang sukat ng naka-calibrate na paglaban.
- Ginagamit ito upang sukatin ang mataas na saklaw ng mga inductance at ihinahambing sa isang karaniwang halaga.
Mga disadvantages ng Maxwells Bridge
Ang mga dehado ay
- Ang nakapirming kapasitor sa circuit ng tulay ng Maxwell ay maaaring lumikha ng pakikipag-ugnay sa pagitan ng balanse ng pagtutol at reaktibo.
- Hindi ito angkop upang masukat ang isang mataas na saklaw ng factor ng kalidad (mga halagang Q> = 10)
- Ang variable standard capacitor na ginamit sa circuit ay napakamahal.
- Hindi ito ginagamit upang sukatin ang mababang kadahilanan na kadahilanan (halaga ng Q) dahil sa kondisyon ng balanse ng circuit. Samakatuwid ito ay ginagamit para sa medium coil ng kalidad.
Mga aplikasyon ng Maxwells Bridge
Ang mga aplikasyon ay
- Ginamit sa mga sistema ng komunikasyon
- Ginamit sa mga electronic circuit
- Ginamit sa mga circuit ng lakas at dalas ng audio
- Ginamit upang sukatin ang hindi kilalang mga halaga ng inductance ng circuit at ihinahambing sa isang karaniwang halaga.
- Ginamit upang sukatin ang mga medium coil na may kalidad.
- Ginamit sa mga circuit ng filter, instrumentation, linear at non-linear circuit
- Ginamit sa mga circuit ng conversion ng kuryente.
Mga FAQ
1). Ano ang mga AC at DC na tulay?
Ang AC tulay at DC tulay ay ginagamit upang masukat ang hindi kilalang mga bahagi tulad ng inductance, capacitance, at resistensya. O sukatin ang hindi kilalang mga impedance ng circuit.
Ang iba't ibang mga uri ng mga tulay ng ac ay ang tulay ng Maxwell, tulay ng Wien ng Maxwell, tulay ng Anderson, tulay ni Hay, tulay Owen, tulay ng De Sauty, tulay ng Schering, at tulay ng serye ng Wein.
Ginagamit ang mga DC tulay upang masukat ang hindi kilalang paglaban sa circuit circuit. Ang magkakaibang uri ng mga tulay sa DC ay ang tulay ng Wheatstone, tulay ng Kelvin, at tulay ng gauge gauge.
2). Aling tulay ang sensitibo sa dalas?
Ang tulay ni Wien ay sensitibo sa dalas.
3). Ano ang layunin ng isang circuit circuit?
Ang layunin ng circuit ng tulay ay upang maitama ang kasalukuyang kuryente sa supply ng kuryente at sukatin ang hindi kilalang impedance ng circuit at ihambing ito sa isang kilalang halaga.
4). Ano ang pormula ng self-inductance?
Kapag alam ang pagkilos ng bagay, ang formula para sa self-inductance ay ibinibigay bilang,
L = NΦm / I.
Kung saan ang 'L' ay ang self - inductance kay Henry
Ang ‘Φm’ ay ang magnetic flux sa coil
Ang 'N' ay ang bilang ng mga liko
Ang 'I' ay ang kasalukuyang dumadaloy sa likid sa Amperes.
5). Ano ang mga RC at LC oscillator?
Gumagamit ang LC oscillator ng inductor-capacitor tank circuit at ito ay isang uri ng positibong feedback oscillator upang makabuo ng mga matagal na oscillation.
Ang linear oscillator na gumagamit ng resistors at capacitors upang mabuo ang RC network na may positibong feedback ay tinatawag na RC oscillator. Kilala rin ito bilang isang sinusoidal oscillator.
Ganito ang lahat isang pangkalahatang ideya ng tulay ni Maxwell kahulugan ng circuit, mga uri, pormula, equation, uri, aplikasyon, pakinabang, at kawalan. Narito ang isang katanungan para sa iyo, 'ano ang iba pang mga uri ng mga circuit ng tulay?'
