Suvremeni komunikacijski sustav koristi AC mostove sa složenim električnim i elektroničkim krugovima i mnoge druge. Različiti tipovi AC mostova koji se koriste u elektronički sklopovi su Maxwellov most, Maxwellov most Wein, Andersonov most , Hay’s bridge, Owen bridge, De Sauty bridge, Schering bridge, and Wien series bridge. Iako postoje različite vrste AC mostova za mjerenje faktora kvalitete zavojnice, oni su ograničeni na mali raspon. Na primjer, Maxwellov most je ograničen na mjerenje faktora kvalitete veće od 10. Hay-ov most je pogodan za raspon faktora kvalitete od 1 do 10. Anderson-ov most koristi se za mjerenje vrijednosti induktiviteta u rasponu od nekoliko mikro Henryjevih. Stoga nam je potreban mostni krug, koji bi trebao biti prikladan za mjerenje širokog raspona prigušnica. Taj se mostni krug naziva Owensov most.
Definicija Owensovog mosta
Definicija: Owensov krug mosta definiran je kao AC most koji se koristi za mjerenje širokog raspona nepoznate induktivnosti u smislu otpora i kapacitivnosti. Obično radi na principu usporedbe. To znači izmjereno nepoznato induktivitet vrijednost se uspoređuje sa standardnim ili poznatim kondenzatorom. Ova vrsta mostovnog kruga koristi standardni kondenzator i a promjenjivi otpornik za uzbuđenje.
Krug Owens Bridge
Krug Owensovog mosta sadrži četiri kraka povezana kvadratom ili u obliku romba. Signal izmjeničnog napona i nulti detektor povezani su preko spojeva krakova. Shema spoja Owensovog mosta prikazana je dolje.
Owens-Bridge-Circuit
- Iz gornjeg kruga možemo uočiti da su ab, bc, cd i da četiri kraka povezana kao most.
- Krak 'ab' sadrži nepoznatu samoinduktivnost 'L1' s otporom 'R1'
- Ruka ‘bc’ sadrži čisti otpornik ‘R3’
- Drugi krak 'cd' sadrži fiksni standardni kondenzator 'C4'
- Posljednji krakovi 'da' sadrže promjenjivi neinduktivni otpornik 'R2' u nizu s promjenjivim standardnim kondenzatorom 'C2'.
- Nul detektor je povezan kako bi se znalo stanje ravnoteže uređaja mostni krug .
Modificirani Owenov most sadrži voltmetar paralelno s otporom povezanim s jednim od krakova. Za mjerenje je ampermetar također serijski povezan na mostni krug Istosmjerna struja dok se izmjenična struja može mjeriti pomoću voltmetra. Modificirani sklop Owensovog mosta prikazan je u nastavku.
modificirani-Owens-most
Teorija Owensovog mosta
Teorija Owensovog mosta nije ništa drugo, nepoznata induktivnost 'L1' uspoređuje se s poznatim kondenzatorom 'C4' povezanim na krak 'cd' kruga mosta. U stanju ravnoteže, neinduktivni otpornik 'R2' i promjenjivi standardni kondenzator 'C2' mogu se neovisno mijenjati. Dakle, kroz krug mosta ne struji struja i nulti detektor neće bilježiti potencijal.
Iz Owensovog kruga mosta možemo primijetiti da,
Nepoznata samoinduktivnost 'L1'
Čisti otpornik 'R3' (fiksni neinduktivni otpor)
Fiksni standardni kondenzator 'C4'
Promjenjivi neinduktivni otpornik 'R2' u seriji s promjenjivim standardnim kondenzatorom 'C2'.
Nulti detektor je povezan kako bi se znalo stanje ravnoteže kruga mosta.
Razmotrimo uravnoteženu jednadžbu osnovnog kruga izmjeničnog mosta,
Z1Z4 = Z2Z3
Zamijenite sada impedancije Owensovog kruga mosta u gornjoj jednadžbi
Zatim
(R1 + jωL1) (1 / jωC4) = (R2 + 1 / jωC2) R3
Sada odvojite stvarni i zamišljeni pojam od gornje jednadžbe
Dobivamo,
L1 = R2R3C4
Nepoznata induktivnost može se izmjeriti iz gornje jednadžbe
R1 = R3 (C4 / C2)
Vrijednost varijable standarda kondenzator Mjeri se ‘C2’.
Phasorov dijagram Owensova mosta
Dijagram fazora Owensovog mosta prikazan je dolje.
fazorski dijagram
Iz gornjeg fazorskog dijagrama možemo primijetiti da,
Horizontalna os predstavlja struju I1, E3 = I3R3 i E4 = ωI2C4 koje su u istoj fazi. A također pad napona 'i1r1' također predstavlja vodoravnu os.
Pad napona ‘e1’ predstavlja zbroj induktivnog pada napona (ωL1L1) i otpornog pada napona (I1R1)
U stanju ravnoteže kruga mosta, padovi napona 'E1' i 'E2' jednaki su na krakovima i prikazani na istoj osi.
Slično tome, pad napona ‘e3’ zbroj je otpornog pada napona (I2R2) i kapacitivnog pada napona (I2 / wC2). Zbog fiksnog kondenzatora, struja i1 postaje okomita (90 stupnjeva) pada napona 'e4'. Struja 'I2' i pad napona I2R2 predstavljaju vertikalnu os. Napon napajanja predstavlja ‘E1’ i ‘E3’.
Prednosti
Prednosti Owensovog mosta su u tome što je izmjerena nepoznata induktivnost neovisna o frekvenciji i ne zahtijeva nikakvu opskrbu frekvencijom.
- Jednadžba ravnoteže može se dobiti vrlo jednostavno i jednostavno.
- Koristi se za mjerenje širokog raspona induktiviteta u smislu kapacitivnosti.
- Također se koristi za mjerenje širokog raspona vrijednosti kapacitivnosti (dobivamo iz konačne jednadžbe ravnoteže).
Mane
Mane Owenovog mosta uključuju
- Varijabilni standardni kondenzator koji se koristi u ovom mostnom krugu vrlo je skup. Dakle, trošak Owenovog kruga mosta također se povećava.
- Točnost varijabilnog standardnog kondenzatora koji se koristi u krugu je vrlo niska (gotovo 1%)
- Upotreba većeg varijabilnog standardnog kondenzatora povećala bi opseg faktora kvalitete izmjerene zavojnice. To može dodatno povećati troškove kruga.
Najčešća pitanja
1). Što je null detektor?
Pomaže u pronalaženju stanja ravnoteže kruga izmjeničnog mosta (kada je zadana vrijednost nula). Također uspoređuje nepoznatu vrijednost (induktivitet / otpor / kapacitet / impedancija) s poznatom vrijednošću (referentna ili standardna vrijednost).
2). Što podrazumijevate pod faktorom kvalitete (q faktor) zavojnice?
To je omjer reaktancije zavojnice i njenog otpora na radnoj frekvenciji.
Q = ωL / R = XL / R
3). Koje su vrste pogrešaka koje su se dogodile u AC mostovima?
Pogreške curenja magnetskog polja Pogreške vrtložnih struja, pogreške frekvencije i pogreške valnog oblika.
4). Koja se vrsta mosta koristi za mjerenje kapacitivnosti?
Wien most koristi se za mjerenje kapacitivnosti u smislu kalibriranog otpora i frekvencije.
5). Zašto AC mostovi ne koriste galvanometar umjesto null detektora?
U mostovima izmjenične struje ne koristi se galvanometar jer on mjeri samo protok istosmjerne struje (DC).
Dakle, ovdje se radi o definiciji, sklopu, teoriji, prednostima i nedostacima Owenove most . Evo pitanja za vas: 'Koje su primjene Owenovog mosta?'
