Nowoczesny system komunikacji wykorzystuje mostki prądu przemiennego ze złożonymi obwodami elektrycznymi i elektronicznymi oraz wieloma innymi. Różne typy mostków AC stosowanych w elektroniczne obwody są mostem Maxwella, mostem Maxwella Weina, Most Andersona , Most Haya, most Owena, most De Sauty, most Scheringa i most z serii Wien. Chociaż istnieją różne typy mostków AC do pomiaru współczynników jakości cewki, są one ograniczone do małego zakresu. Na przykład, Most Maxwella jest ograniczony do pomiaru współczynnika jakości większego niż 10. Mostek Hay jest odpowiedni dla współczynnika jakości w zakresie od 1 do 10. Mostek Andersona służy do pomiaru wartości indukcyjności w zakresie od kilku mikro Henryków. Dlatego potrzebujemy obwodu mostkowego, który powinien być odpowiedni do pomiaru szerokiej gamy cewek. Ten obwód mostkowy nazywa się mostem Owensa.

Definicja mostu Owensa

Definicja: Obwód mostka Owensa jest definiowany jako mostek prądu przemiennego, który jest używany do pomiaru szerokiego zakresu nieznanej indukcyjności pod względem rezystancji i pojemności. Zwykle działa na zasadzie porównania. Oznacza to zmierzone nieznane indukcyjność wartość jest porównywana ze standardowym lub znanym kondensatorem. Ten typ obwodu mostkowego wykorzystuje standardowy kondensator i rezystor zmienny podniecenie.

Obwód mostu Owensa

Obwód mostu Owensa składa się z czterech ramion połączonych w kwadrat lub romb. Sygnał napięcia zmiennego i detektor zerowy są połączone w poprzek połączeń ramion. Schemat obwodu mostka Owensa pokazano poniżej.

obwód mostkowy Owensa

Z powyższego obwodu możemy zauważyć, że ab, bc, cd i da to cztery ramiona połączone mostkiem.
Ramię „ab” zawiera nieznaną indukcyjność własną „L1” o rezystancji „R1”
Ramię „bc” zawiera czysty rezystor „R3”
Drugie ramię „cd” zawiera stały standardowy kondensator „C4”
Ostatnie ramiona „da” zawierają zmienny rezystor nieindukcyjny „R2” połączony szeregowo ze zmiennym kondensatorem standardowym „C2”.
Detektor zerowy jest podłączony, aby poznać stan wyważenia obwód mostkowy .

Zmodyfikowany mostek Owena zawiera woltomierz równolegle z rezystorem podłączonym do jednego z ramion. Amperomierz jest również podłączony szeregowo do obwodu mostka w celu pomiaru Prąd stały podczas gdy prąd przemienny można zmierzyć za pomocą woltomierza. Zmodyfikowany obwód mostka Owensa pokazano poniżej.

“oświetlacz podczerwieni do widzenia w nocy ”

zmodyfikowany-most-piekarnika

Teoria mostu Owensa

Teoria mostka Owensa to nic innego, jak nieznana indukcyjność „L1” jest porównywana ze znanym kondensatorem „C4” podłączonym do ramienia „cd” obwodu mostka. W stanie wyważenia rezystor nieindukcyjny „R2” i zmienny kondensator standardowy „C2” mogą być zmieniane niezależnie. W związku z tym żaden prąd nie przepływa przez obwód mostka i żaden potencjał nie zostanie zarejestrowany przez detektor zerowy.

Z obwodu mostka Owensa widać, że

Nieznana indukcyjność własna „L1”

Czysty rezystor „R3” (stała rezystancja nieindukcyjna)

Stały kondensator standardowy „C4”

Rezystor zmienny nieindukcyjny „R2” połączony szeregowo ze zmiennym kondensatorem standardowym „C2”.

Podłączony jest detektor zerowy, aby poznać stan równowagi obwodu mostka.

Rozważ zrównoważone równanie podstawowego obwodu mostka AC,

Z1Z4 = Z2Z3

Teraz podstaw impedancje obwodu mostka Owensa w powyższym równaniu

Następnie

(R1 + jωL1) (1 / jωC4) = (R2 + 1 / jωC2) R3

Oddziel teraz wyrazy rzeczywiste i urojone z powyższego równania

Otrzymujemy,

L1 = R2R3C4

Nieznaną indukcyjność można zmierzyć z powyższego równania

R1 = R3 (C4 / C2)

Wartość standardu zmiennej kondensator Mierzone jest „C2”.

Schemat wskazowy mostu Owensa

Schemat wskazowy mostu Owensa pokazano poniżej.

wykres wskazowy

Z powyższego wykresu wskazowego możemy zauważyć, że

Oś pozioma przedstawia prąd I1, E3 = I3R3 i E4 = ωI2C4, które są w tej samej fazie. Spadek napięcia „i1r1” również reprezentuje oś poziomą.

Spadek napięcia „e1” reprezentuje sumę spadku napięcia indukcyjnego (ωL1L1) i spadku napięcia rezystancyjnego (I1R1)

“do czego służy omomierz? ”

W stanie wyważenia obwodu mostka spadki napięcia „E1” i „E2” są równe na ramionach i reprezentowane na tej samej osi.

Podobnie, spadek napięcia „e3” jest sumą rezystancyjnego spadku napięcia (I2R2) i pojemnościowego spadku napięcia (I2 / wC2). Ze względu na stały kondensator prąd i1 staje się prostopadły (90 stopni) ze spadkiem napięcia „e4”. Prąd „I2” i spadek napięcia I2R2 reprezentują oś pionową. Napięcie zasilania to „E1” i „E3”.

Zalety

Zaletą mostka Owens jest to, że mierzona nieznana indukcyjność jest niezależna od częstotliwości i nie wymaga zasilania częstotliwościowego.

Równanie bilansu można uzyskać bardzo łatwo i prosto.
Służy do pomiaru szerokiego zakresu indukcyjności pod względem pojemności.
Służy również do pomiaru szerokiego zakresu wartości pojemności (otrzymujemy z końcowego równania równowagi).

Niedogodności

Wady mostka Owena to m.in.

Zmienny standardowy kondensator stosowany w tym obwodzie mostka jest bardzo kosztowny. Zatem koszt obwodu mostkowego Owena również wzrasta.
Dokładność zmiennego kondensatora standardowego zastosowanego w obwodzie jest bardzo niska (prawie 1%)
Użycie większego, zmiennego kondensatora standardowego zwiększyłoby zakres współczynnika jakości mierzonej cewki. Może to dodatkowo zwiększyć koszt obwodu.

FAQs

1). Co to jest detektor zerowy?

Pomaga znaleźć stan równowagi obwodu mostka AC (gdy dana wartość wynosi zero). A także porównuje nieznaną wartość (indukcyjność / rezystancja / pojemność / impedancja) ze znaną wartością (wartość odniesienia lub wartość standardowa).

2). Co masz na myśli mówiąc o współczynniku jakości (współczynnik q) cewki?

Jest to stosunek reaktancji cewki do jej rezystancji przy częstotliwości roboczej.

Q = ωL / R = XL / R

3). Jakie są rodzaje błędów, które wystąpiły w mostkach AC?

Błędy upływu pola magnetycznego Błędy prądów wirowych, błędy częstotliwości i błędy kształtu fali.

4). Jaki typ mostka jest używany do pomiaru pojemności?

Mostek Wiena służy do pomiaru pojemności pod względem skalibrowanej rezystancji i częstotliwości.