Heavisideův mostový obvod

Než se představíme tento most, pojďme se více dozvědět o použití vzájemného induktoru v mostových obvodech. Teď by nás měla napadnout otázka, proč jsme tak zaujati vzájemnou indukcí. Odpověď na tuto otázku je velmi jednoduchá - použijeme tento vzájemný induktor v Heaviside Bridge circuit. Používáme standardní vzájemný induktor k určení hodnoty neznámého vzájemného induktoru v různých obvodech. Vzájemný induktor se používá v různých obvodech jako hlavní komponenta pro určení hodnoty vlastní indukce, kapacity a frekvence atd.
Ale ve mnoha průmyslových odvětvích se nepoužívá vzájemný induktor k určení hodnoty známého vlastního induktoru, protože máme různé jiné přesné metody pro určení vlastního induktoru a kapacity, a tyto jiné metody mohou zahrnovat použití standardních kapacit, které jsou dostupné za nižší ceny. Nicméně, mohou být některé výhody použití vzájemného induktoru v některých případech, ale toto pole je velmi rozsáhlé.

Probíhá mnoho výzkumů o použití vzájemného induktoru v mostových obvodech. Abychom pochopili matematickou část Heaviside bridge, musíme odvodit matematický vztah mezi vlastním induktorem a vzájemným induktorem u dvou cívek spojených v sériovém spojení. Zde jsme zainteresováni v nalezení výrazu pro vzájemný induktor vzhledem k vlastní indukci.
Uvažme dva cívkové obvody spojené v sérii, jak je ukázáno na níže uvedeném obrázku.

Tak, aby se magnetická pole sčítala, lze výsledný induktor těchto dvou spočítat jako

Kde L1 je vlastní induktor první cívky,
L2 je vlastní induktor druhé cívky,
M je vzájemný induktor těchto dvou civek.
Nyní, pokud jsou připojení jedné z civek obrácena, pak máme

Po řešení těchto dvou rovnic máme

Tedy vzájemný induktor dvou civek spojených v sérii je dána čtvrtinou rozdílu mezi změřenou hodnotou vlastního induktoru, když směr pole je stejný, a hodnotou vlastního induktoru, když je směr pole obrácen.

Nicméně, pro dosažení nejpřesnějšího výsledku je třeba mít obě série civek na stejné ose. Uvažme obvod Heaviside mutual inductor bridge, jak je uvedeno níže,

Hlavní aplikace tohoto mostu v průmyslu spočívá v měření vzájemného induktoru vzhledem k vlastní indukci. Obvod tohoto mostu se skládá ze čtyř neinduktivních odporů r1, r2, r3 a r4 spojených na ramenech 1-2, 2-3, 3-4 a 4-1. V sérii tohoto mostového obvodu je připojen neznámý vzájemný induktor. Napětí je přiloženo k terminálům 1 a 3. V bodě vyrovnání proud, který teče 2-4, je nulový, a proto je pád napětí mezi 2-3 roven pádu napětí mezi 4-3. Proto rovnáním pádů napětí 2-4 a 4-3 máme,

Dále máme,

a vzájemný induktor je dána vztahem,

Uvažme nějaký speciální případ,

V tomto případě je vzájemný induktor snížen na

Nyní uvažme obvod Campbellova Heavisidova mostu, jak je uvedeno níže:

Toto je upravený Heaviside bridge. Tento most se používá k měření neznámé hodnoty vlastního induktoru vzhledem k vzájemné indukci. Modifikace spočívá v přidání vyvážející cívky l a R v rameni 1 – 4 a také elektrický odpor r je zahrnut v rameni 1-2. Krátkozavěrové přepínání je připojeno naproti r2 a l2 pro získání dvou sad čtení, jedné při krátkozavěru r2 a l2 a druhé při otevření r2 a l2.

Nyní odvoďme výraz pro vlastní induktor pro tento upravený Heavisidův most. Předpokládejme, že hodnota M a r s otevřeným přepínačem bude M1 a r1, M2 a r2 s uzavřeným přepínačem.
Při otevřeném přepínači, máme v bodě vyrovnání,

a s uzavřeným přepínačem můžeme napsat

Tedy konečný výraz pro vlastní induktor

Prohlášení: Respektujte původ, dobré články stojí za sdílení, pokud dochází k porušení práv, obraťte se na nás ke smazání.