Πριν συζητήσουμε τη γέφυρα Hays, πρέπει να γνωρίζουμε για το Maxwell γέφυρα περιορισμούς για να κατανοήσουμε πώς χρησιμοποιείται αυτή η γέφυρα σε πολλές εφαρμογές. Η κύρια λειτουργία της γέφυρας Maxwell είναι η μέτρηση του μέσου QF (συντελεστής ποιότητας) στα πηνία (1

Τι είναι η γέφυρα Hays;

Ορισμός: Ένα κύκλωμα γέφυρας που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της αντίστασης και της επαγωγής των πηνίων με υψηλό συντελεστή Q είναι γνωστό ως Hays Bridge. Αυτή είναι η τροποποίηση του Maxwell's γέφυρα. Έτσι, αυτή η γέφυρα χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό του παράγοντα υψηλής ποιότητας στο κύκλωμα.

άχυρο-γέφυρα

Η σύνδεση κυκλωμάτων γεφυρών σανού μπορεί να γίνει συνδέοντας τον πυκνωτή και την αντίσταση εν σειρά μεταξύ τους. Για να αλλάξει η τάση στην αντίσταση και χωρητικότητα. Στη γέφυρα Maxwell, η σύνδεση του αντίσταση & η χωρητικότητα μπορεί να γίνει παράλληλα. Ως εκ τούτου, το μέγεθος της παροχής τάσης σε όλο η αντίσταση & ο πυκνωτής θα είναι ο ίδιος.

Κατασκευή της γέφυρας Hays

Η κατασκευή της γέφυρας Hays φαίνεται παρακάτω. Στο ακόλουθο κύκλωμα, ο επαγωγέας «L1» είναι άγνωστος και είναι διατεταγμένος με αντίσταση «R1» μεταξύ του βραχίονα ab. Η σύγκριση αυτού του επαγωγέα μπορεί να γίνει με τον πυκνωτή «C4» που συνδέεται με την αντίσταση «R4» στο βραχίονα cd. Ομοίως, οι υπόλοιπες αντιστάσεις όπως τα R2 & R3 συνδέονται στη διαφήμιση όπλων & bc.

κατασκευή-γέφυρας-σανού

Για να γίνει η γέφυρα σε ισορροπημένη κατάσταση, ρυθμίζονται τόσο η αντίσταση «R4» όσο και ο πυκνωτής «C4». Μόλις το κύκλωμα είναι σε ισορροπημένη κατάσταση, τότε δεν υπάρχει ροή ρεύματος σε όλο τον ανιχνευτή. Εδώ, ο ανιχνευτής τοποθετείται μεταξύ του B&B. Η πιθανή πτώση στο σκέλος της διαφήμισης και του cd είναι ισοδύναμη. Με τον ίδιο τρόπο, η πιθανή πτώση στον βραχίονα ab & bc είναι ισοδύναμη.

Θεωρία Hays Bridge

Στο παραπάνω κύκλωμα, ο επαγωγέας «L1» είναι άγνωστος επαγωγέας συμπεριλαμβανομένης της αντίστασης «R1»

Τα R2, R3, R4 είναι γνωστά ως μη επαγωγική αντίσταση.

Το «C4» είναι ένας τυπικός πυκνωτής

Οι αντίσταση φορτίου της παραπάνω γέφυρας είναι

Z1 = R1-j / ωc1

Z2 = R2

Z3 = R3

Z4 = R4 + jωL4

Όταν το κύκλωμα είναι ισορροπημένο

Z1Z4 = Z2Z3

Αντικαταστήστε τις αντίσταση φορτίου στις παραπάνω εξισώσεις

(R1-j / ωc1) * (R4 + jωL4) = R2 * R3

Εδώ, 1 / C1 = L1 και L4 = 1 / C4

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

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

Μόλις διαχωριστούν οι πραγματικοί και φανταστικοί όροι, μπορούμε να πάρουμε τα ακόλουθα

R1R4 + (L1 / C4) = R2 * R3

jωL1R4- (jR1 / ωc4) = R2 * R3

Με την επίλυση των παραπάνω εξισώσεων μπορούμε να πάρουμε

L1 = R2R3C4 / (1+ ω2R42C42)

R1 = ω2C42R2R3R4 / ω2R42C42

“απλοποίηση αριθμομηχανής αθροίσματος προϊόντων ”

Το QF του πηνίου είναι

Q = ωL1 / R1 = 1 / ω2R4C4

Η άγνωστη εξίσωση χωρητικότητας & επαγωγικότητας περιλαμβάνει κυρίως τον όρο συχνότητας. Επομένως, για να βρείτε την άγνωστη τιμή επαγωγής, η συχνότητα τροφοδοσίας πρέπει να είναι γνωστή.

Εδώ, η συχνότητα δεν παίζει ουσιαστικό ρόλο στο υψηλό QF

Q = 1 / ω2R4C4

Αντικατάσταση αυτής της τιμής στο L1

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

Για υψηλή τιμή «Q», το 1 / Q μπορεί να αγνοηθεί και έτσι η εξίσωση θα είναι

L1 = R2R3C4

Διάγραμμα Hays Bridge Phasor

Στο παρακάτω διάγραμμα φάσης της γέφυρας Hays, τα e1, e2, e3 και e4 είναι μηδενικά σημεία. Μόλις το ρεύμα ρέει μέσω του βραχίονα «bd» τότε e1 = e2 και e3 = e4. Εδώ «i1» είναι ο άξονας αναφοράς στο διάγραμμα φάσης και αυτός ο άξονας οδηγεί «i2» με κάποια γωνία λόγω του πυκνωτή που συνδέεται μεταξύ του βραχίονα «cd». Σημειώστε το αποτέλεσμα των μηδενικών σημείων e1 & e2 έως e. Η γωνία φάσης μεταξύ της ηλεκτρικής αντίστασης (r4) & του πυκνωτή (c4) είναι 90 ° που φαίνεται στο σχήμα.

διάγραμμα φάσης

Πλεονεκτήματα

Τα πλεονεκτήματα της γέφυρας σανού είναι

Αυτή η γέφυρα χρησιμοποιείται για τις άγνωστες επαγωγές για να παρέχει μια απλή έκφραση. Είναι κατάλληλο για το πηνίο που έχει υψηλό συντελεστή Q από τα 10 ohms.
Για τον παράγοντα Q, αυτή η γέφυρα παρέχει μια απλή εξίσωση.
Χρησιμοποιεί μια μικρή τιμή αντίστασης για τον προσδιορισμό του συντελεστή ποιότητας.

Μειονεκτήματα

Τα μειονεκτήματα της γέφυρας σανού είναι

Δεν ισχύει για τη μέτρηση του πηνίου που έχει συντελεστή Q μικρότερο από 10 ohms.
Η ισορροπημένη εξίσωση της γέφυρας εξαρτάται από τη συχνότητα λειτουργίας και έτσι η αλλαγή συχνότητας θα επηρεάσει τις μετρήσεις.
Ο παράγοντας Q χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της κύριας σχέσης μεταξύ της ενέργειας που αποθηκεύεται και διαχέεται εντός του κυκλώματος.

Εφαρμογές του Hays Bridge

Οι εφαρμογές είναι

Αυτή η γέφυρα χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της αυτεπαγωγής του κυκλώματος.
Αυτό χρησιμοποιείται για να ξεπεραστεί το μειονέκτημα της γέφυρας του Maxwell. ο
Αυτό το κύκλωμα γέφυρας χρησιμοποιείται για τη μέτρηση του υψηλού QF (συντελεστής ποιότητας) στο κύκλωμα.

Επομένως, αυτό είναι όλο μια επισκόπηση της γέφυρας του Hay . Ο συντελεστής ποιότητας μπορεί να μετρηθεί χρησιμοποιώντας το Maxwell καθώς και τη γέφυρα του Hay, αλλά το Maxwell χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό του μέσου QF (Q 10). Έτσι, για να ξεπεραστεί ο περιορισμός του Maxwell, χρησιμοποιείται αυτό το κύκλωμα γέφυρας. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, ποια είναι η διαφορά μεταξύ του Maxwell's & Hay's Bridge;