AC күрістіктердің құрылымы және AC күрістіктердің жұмысы

Бридж схемасы - бұл электр схеманың конфигурациясы, оның негізгі мақсаты белгісіз өндірістік күш, импеданс, индуктивтік және капацытты мәндерін өлшеу. Мысалы, Wheatstone бридж, Maxwell бридж, Kelvin бридж және басқалар тәуелсіз өлшеулерде қолданылады. Төмендегі бриждердің бірнеше функционалдық аймағы көрсетілген:

Wheatstone брижі

Wheatstone брижі - бұл Charles Wheatstone таразылы электр схемасы, оның негізгі мақсаты белгісіз электр өндірістік күшті анықтау. Wheatstone брижі өте төмен өндірістік күштерді өлшеуге қабілетті, басқа приборлар, мысалы, мультиметр, оларды дәл өлшей алмайды.

Wheatstone бриж схемасы - бұл төрт өндірікпен ромб формасындағы схема. Бұл схемада екі параллель нүктелері бар және әрқайсысында екі өндірік сериялық түрде байланыстырылған. Екі параллель нүктеден біреуінен екіншісіне бір нүкте арқылы байланыстырылған. Төрт өндіріктің ішінен бір өндіріктің мәні екі нүктені теңестіру арқылы анықталады. Tөрт өндіріктің ішінде R1 және R3 мәндері белгілі, R2 мәні регулирулатын, ал Rx мәні анықталады. Содан кейін бұл регулятор электр ресурстан және D және B терминалдарына гальванометр байланыстырылады. Регулирулатын өндіріктің мәнін регулирулау арқылы екі тарманның өндірістік күштерінің қатынасы (R1/ R2) = (R3/Rx) тең болғанда, гальванометр нөлге жетеді, себебі ток схемада ағып қалмайды. Содан кейін схема теңестіреді және белгісіз өндіріктің мәні оңай табылады. R3 өлшемі токтың ағып өту бағытын анықтайды.

Maxwell брижі

Maxwell индуктивтік брижінің принципі Wheatstone брижімен бірдей. Фактически, Wheatstone брижіне бірнеше өзгерістер енгізілген. Бұл брижде, төрт тармандың ішінде белгісіз индуктивтік (L1), айырмашылық капацыттор (C4), төрт өндірік және детектор (гальванометр) бар. Ол стандартты айырмашылық капацытпен салыстыру арқылы индуктивтіктің мәнін өлшеуде қолданылады.

Брижтің негізгі принципі - белгісіз импедансның теріс фазасын, оның оң фазасымен компенсациялау. Осылайша, детектордің потенциалы нөлге айналады және ток ағып қалмайды. Капацыт C4 және өндірік R4 параллельде байланыстырылады және олардың мәндері бриж теңестіру үшін регулирулатын.

Kelvin брижі - бұл Wheatstone брижінің басқа өзгерісі, ол 1мΩ-ден 1кΩ-ге дейінгі төмен өндірістік күштерді дәл өлшей алады. Төмен өндірістік күштерді өлшеу үшін Kelvin брижінде жоғары өндірістік күш және вольтаж ресурсы және жоғары өзіндікке ие гальванометр қажет. Төмен өндірістік күштерді өлшеу үшін байланыс телдерінің өндірістік күші маңызды роль атқарады. Wheatstone брижі қолданылады, оның ішінде екі өндірік қосылады, суретте көрсетілген. Өндіріктер R1 және R2 екінші тармандың өндіріктеріне байланыстырылады. Мұнда R - белгісіз, S - стандартты өндірік. Гальванометр c және d терминалдарына қойылады, бұл байланыс телдерінің өндірістік күші r ескерілетінімен, өлшемдердің мәніне тәсіл етпейді. Теңестіру шартында, гальванометр нөлге келеді және ток схемада ағып қалмайды. Теңестіру шартында теңдеу:

Hay бриж схемасы

Hay брижі - бұл Maxwell бриж схемасының басқа өзгерісі. Maxwell схемасында өндірік капацытқа параллельде қосылады, ал Hay схемасында өндірік стандартты капацытқа сериялық түрде қосылады, суретте көрсетілген. Индуктивтік импедансның фаза бұрышы өте жоғары болғанда, бұл схема өте пайдалы, себебі төмен өндірік сериялық түрде қосылу арқылы оны жоюға болады.

Anderson брижі

Anderson брижі - бұл Maxwell индуктивтік-капацыт брижінің өзгерісі. Ол стандартты капацыт және өндіріктерді қолданып, спиральде өз-индуктивтік мәнін өлшеуде қолданылады. Брижтің негізгі артықшылығы - бриж теңестіру үшін тез-тез баланстыру қажет емес. Стабильді ток үшін r айырмашылық өндірігі анықталады және АС ресурсы батарея мен наушниктермен заменделеді. Бриж теңестіргенде, D терминалындағы потенциал E терминалындағы потенциалға тең болады. Сәйкес тармандардағы токтар I