Что такое мост Хейса: конструкция, фазовая диаграмма и ее применение

Попробуйте наш инструмент устранения неполадок





Прежде чем мы обсудим мост Хейса, мы должны узнать о Максвелле. мост ограничения, чтобы понять, как этот мост используется во многих приложениях. Основная функция моста Максвелла - измерение среднего QF (добротности) в катушках (1

Что такое Хейс-Бридж?

Определение: Мостовая схема, которая используется для измерения сопротивления и индуктивности катушек с высокой добротностью, известна как мост Хейса. Это модификация Максвелла мост. Таким образом, этот мост используется для определения добротности схемы.




Hays-Bridge

сенной мост

Соединение мостовых схем hays может быть выполнено путем последовательного соединения конденсатора и резистора друг с другом. Так что падение напряжения на сопротивлении и емкости изменится. В мосту Максвелла подключение сопротивление И емкость можно сделать параллельно. Следовательно, величина подачи напряжения во всем резистор и конденсатор будет таким же.



Строительство Hays Bridge

Строительство моста Хейс показано ниже. В следующей схеме индуктивность «L1» неизвестна, и она расположена с сопротивлением «R1» между плечом ab. Сравнение этой катушки индуктивности может быть выполнено с конденсатором «C4», который соединен с сопротивлением «R4» в плече компакт-диска. Точно так же остальные сопротивления, такие как R2 и R3, подключены к плечам ad и bc.

Строительство Hays-Bridge

строительство сенного моста

Чтобы привести мост в сбалансированное состояние, регулируются сопротивление «R4» и конденсатор «C4». Когда схема находится в сбалансированном состоянии, ток через детектор не протекает. Здесь детектор расположен между b и d. Потенциальное падение через плечо ad & cd эквивалентно. Точно так же падение потенциала на плечах ab и bc эквивалентно.

Теория Хэйс Бридж

В приведенной выше схеме катушка индуктивности «L1» является неизвестной катушкой индуктивности, включая сопротивление «R1».


R2, R3, R4 известны как неиндуктивное сопротивление.

«C4» - стандартный конденсатор

Сопротивление нагрузки вышеуказанного моста составляет

Z1 = R1-j / ωc1

Z2 = R2

Z3 = R3

Z4 = R4 + jωL4

Когда схема сбалансирована

Z1Z4 = Z2Z3

Подставьте импедансы нагрузки в приведенные выше уравнения.

(R1-j / ωc1) * (R4 + jωL4) = R2 * R3

Здесь 1 / C1 = L1 и L4 = 1 / C4

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

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

Как только действительные и мнимые члены разделены, мы можем получить следующее

R1R4 + (L1 / C4) = R2 * R3

jωL1R4- (jR1 / ωc4) = R2 * R3

Решая приведенные выше уравнения, мы можем получить

L1 = R2R3C4 / (1+ ω2R42C42)

R1 = ω2C42R2R3R4 / ω2R42C42

QF катушки

Q = ωL1 / R1 = 1 / ω2R4C4

Неизвестное уравнение емкости и индуктивности в основном включает частотный член. Следовательно, чтобы найти неизвестное значение индуктивности, необходимо знать частоту питания.

Здесь частота не играет существенной роли в высокой QF.

Q = 1 / ω2R4C4

Подставляя это значение в L1

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

При высоком значении «Q» 1 / Q можно игнорировать, и поэтому уравнение будет

L1 = R2R3C4

Диаграмма фазора Hays Bridge

На следующей векторной диаграмме моста Хейса e1, e2, e3 и e4 - нулевые точки. Как только ток протекает через плечо «bd», тогда e1 = e2 и e3 = e4. Здесь «i1» - это исходная ось на векторной диаграмме, и эта ось ведет «i2» под некоторым углом из-за конденсатора, подключенного между плечом «cd». Обозначьте равнодействующую от e1 и e2 нулевой точки до e. Фазовый угол между электрическим сопротивлением (r4) и конденсатором (c4) составляет 90 °, как показано на рисунке.

Фазорная диаграмма

векторная диаграмма

Преимущества

Преимущества сенного моста:

  • Этот мост используется для определения неизвестных индуктивностей, чтобы обеспечить простое выражение. Он подходит для катушки с более высокой добротностью, чем 10 Ом.
  • Для Q-фактора этот мост обеспечивает простое уравнение.
  • Для определения добротности используется небольшое значение сопротивления.

Недостатки

Недостатки сенного моста:

  • Он не применяется для измерения катушки с добротностью менее 10 Ом.
  • Сбалансированное уравнение моста зависит от рабочей частоты, и, таким образом, изменение частоты будет влиять на измерения.
  • Коэффициент добротности используется для определения основного соотношения между энергией, которая хранится и рассеивается в цепи.

Применение Hays Bridge

Приложения

  • Этот мост используется для определения самоиндукции цепи.
  • Это используется для преодоления недостатка моста Максвелла. В
  • Эта мостовая схема используется для измерения высокого QF (добротности) в цепи.

Таким образом, это все о обзор Хейского моста . Коэффициент качества можно измерить с помощью моста Максвелла, а также моста Хэя, но Максвелл используется для расчета среднего QF (Q 10). Таким образом, чтобы преодолеть ограничение Максвелла, используется эта мостовая схема. Вот вам вопрос, в чем разница между Maxwell’s и Hay’s Bridge?