Mi a Hays Bridge: Építés, Phasor diagram és alkalmazásai

Próbálja Ki A Műszerünket A Problémák Kiküszöbölésére





Mielőtt megvitatnánk a Hays hidat, tudnunk kell a Maxwellről híd korlátozások annak megértéséhez, hogy ezt a hidat hogyan használják számos alkalmazásban. A Maxwell Bridge fő feladata az átlagos QF (minőségi tényező) mérése a tekercsekben (1

Mi a Hays Bridge?

Meghatározás: A magas Q tényezőjű tekercsek ellenállásának és induktivitásának mérésére használt híd áramkört Hays Bridge néven ismerjük. Ez a módosítása Maxwell's híd. Tehát ezt a hidat használják az áramkör kiváló minőségű tényezőjének meghatározására.




Hays-Bridge

széna-híd

A szénák híd áramköreinek összekapcsolása a kondenzátor és az ellenállás soros összekapcsolásával történhet. Így az ellenállás és a kapacitás feszültségesése megváltozik. A Maxwell-hídban a ellenállás A kapacitás párhuzamosan végezhető. Ezért az egész feszültségellátás nagysága az ellenállás A kondenzátor ugyanaz lesz.



Hays híd építése

A Hays-híd építése az alábbiakban látható. A következő áramkörben az „L1” induktor ismeretlen, és az „R1” ellenállással van elrendezve ab kar között. Ennek az induktornak az összehasonlítása elvégezhető a „C4” kondenzátorral, amely a cd kar „R4” ellenállásával kapcsolódik. Hasonlóképpen, a többi ellenállás, például R2 és R3, összekapcsolódik az ad & bc karokban.

Hays-híd építése

széna-híd építése

Ahhoz, hogy a híd kiegyensúlyozott állapotban legyen, mind az „R4” ellenállást, mind a „C4” kondenzátort beállítják. Ha az áramkör kiegyensúlyozott állapotban van, akkor az érzékelőn nem áramlik az áram. Itt a detektor a b & d közé kerül. A hirdetés- és CD-kar potenciális csökkenése egyenértékű. Ugyanígy a potenciális csökkenés az ab & bc karon egyenértékű.

Hays híd elmélete

A fenti áramkörben az „L1” induktivitás ismeretlen, beleértve az „R1” ellenállást is


R2, R3, R4 nem induktív rezisztenciának nevezik.

A „C4” szabványos kondenzátor

A fenti híd terhelési impedanciái:

Z1 = R1-j / ωc1

Z2 = R2

Z3 = R3

Z4 = R4 + jωL4

Amikor az áramkör kiegyensúlyozott

Z1Z4 = Z2Z3

Helyettesítse a terhelési impedanciákat a fenti egyenletekkel

(R1-j / ωc1) * (R4 + jωL4) = R2 * R3

Itt 1 / C1 = L1 és L4 = 1 / C4

R1R4 + R1jωL4 - jR4 / ωc1 + jωL4 / ωc1 = R2 * R3

R1R4 + L1 / C4 + jωL1R4-jR1 / ωc4 = R2 * R3

Amint a valós és képzelt kifejezések elválnak, a következőket kaphatjuk

R1R4 + (L1 / C4) = R2 * R3

jωL1R4- (jR1 / ωc4) = R2 * R3

A fenti egyenletek megoldásával megszerezhetjük

L1 = R2R3C4 / (1+ ω2R42C42)

R1 = ω2C42R2R3R4 / ω2R42C42

A tekercs QF értéke

Q = ωL1 / R1 = 1 / ω2R4C4

Az ismeretlen kapacitási és induktivitási egyenlet főként frekvenciatartalmat tartalmaz. Ezért az ismeretlen induktivitási érték megtalálásához ismerni kell az ellátási frekvenciát.

Itt a frekvencia nem játszik alapvető szerepet a magas QF-ben

Q = 1 / ω2R4C4

Ezt az értéket behelyettesítve az L1-be

L1 = R2R3C4 / 1 + (1 / Q) 2

Magas „Q” érték esetén az 1 / Q figyelmen kívül hagyható, és így az egyenlet lesz

L1 = R2R3C4

Hays Bridge Phasor diagram

A Hays-híd következő fázisdiagramjában az e1, e2, e3 és e4 nullpontok. Miután az áram átfolyik a „bd” karon, akkor e1 = e2 és e3 = e4. Itt az i1 a referencia tengely a fázisdiagramon, és ez a tengely bizonyos szöggel vezeti az „i2” -t a „cd” kar közé kapcsolt kondenzátor miatt. Jelölje a nullpont e1 és e2 eredményét e-re. Az elektromos ellenállás (r4) és a kondenzátor (c4) közötti fázisszög az ábrán látható 90 °.

Phasor-diagram

phasor-diagram

Előnyök

A széna hídjának előnyei

  • Ezt a hidat használják az ismeretlen induktivitásokra, hogy egyszerű kifejezést nyújtsanak. Megfelelő a tekercsnek, amelynek a Q ohma nagyobb, mint a 10 ohm.
  • A Q tényező esetében ez a híd egyszerű egyenletet ad.
  • A minőségi tényező meghatározásához kis ellenállási értéket használ.

Hátrányok

A szénák hídjának hátrányai

  • Nem alkalmazható a 10 ohmos Q tényezőnél kisebb tekercs mérésére.
  • A híd kiegyensúlyozott egyenlete az üzemi frekvenciától függ, és így a frekvenciaváltozás befolyásolja a méréseket.
  • A Q tényezőt az áramkörben tárolt és eloszlatott energia közötti fő kapcsolat meghatározására használják.

A Hays Bridge alkalmazásai

Az alkalmazások

  • Ezt a hidat használják az áramkör öninduktivitásának meghatározására.
  • Ezt használják Maxwell hídjának hátrányának leküzdésére. A
  • Ezt a híd áramkört használják az áramkörben lévő magas QF (minőségi tényező) mérésére.

Így erről van szó Hay hídjának áttekintése . A minőségi tényező Maxwell, valamint Hay hídjának használatával mérhető, de Maxwell a QF (Q 10) közeg kiszámításához szokott. Tehát Maxwell korlátozásának leküzdésére ezt a híd áramkört használják. Itt egy kérdés az ön számára, mi a különbség a Maxwell & Hay hídja között?