Andersons brug | Voordelen en nadelen van Andersons brug

Anderson’s Bridge

Laten we begrijpen waarom er behoefte is aan de Anderson’s bridge, terwijl we al de Maxwell bridge en de Hay’s bridge hebben om de kwaliteitsfactor van het circuit te meten. Het belangrijkste nadeel van het gebruik van de Hay’s bridge en de Maxwell bridge is dat ze ongeschikt zijn voor het meten van een lage kwaliteitsfactor.

Echter, de Hay’s bridge en de Maxwell bridge zijn geschikt voor het nauwkeurig meten van respectievelijk hoge en middelmatige kwaliteitsfactoren. Dus, er is behoefte aan een brug die een lage kwaliteitsfactor kan meten, en deze brug is een gewijzigde Maxwell’s bridge en staat bekend als Anderson’s bridge.

Eigenlijk is deze brug de gewijzigde Maxwell inductance capacitance bridge. In deze brug kan dubbele balans worden verkregen door de waarde van capaciteit vast te stellen en alleen de waarde van elektrische weerstand te veranderen.

Het staat bekend om zijn nauwkeurigheid bij het meten van inductoren van enkele micro Henry tot enkele Henry. De onbekende waarde van de zelfinductor wordt gemeten door de methode van vergelijking van de bekende waarde van elektrische weerstand en capaciteit. Laten we de werkelijke schakeling van Anderson’s bridge overwegen (zie de onderstaande figuur).

In dit circuit is de onbekende inductor verbonden tussen punt a en b met elektrische weerstand r1 (die puur resistief is).

De armen bc, cd en da bestaan uit weerstanden r3, r4 en r2 respectievelijk, die puur resistief zijn. Een standaard condensator is in serie verbonden met een variabele elektrische weerstand r, en deze combinatie is parallel verbonden met cd.

Er is een voeding verbonden tussen b en e.
Laten we nu de expressie voor l1 en r1 afleiden:

Bij het evenwichtspunt hebben we de volgende relaties die gelden:

Nu we de spanningen gelijkstellen krijgen we,

Als we de waarde van ic in de bovenstaande vergelijkingen invullen, krijgen we


De bovenstaande vergelijking (7) is complexer dan wat we in de Maxwell bridge hebben verkregen. Door de bovenstaande vergelijkingen te observeren, kunnen we gemakkelijk zeggen dat om de convergentie van het evenwicht gemakkelijker te verkrijgen, men alternatieve aanpassingen van r1 en r in de Anderson’s bridge moet maken.

Laten we nu kijken hoe we de waarde van onbekende inductoren experimenteel kunnen bepalen. Stel eerst de signaalgenerator frequentie in op een hoorbaar bereik. Pas nu r1 en r zo aan dat de telefoons een minimum geluid geven.

Meet de waarden van r1 en r (na deze aanpassingen) met behulp van een multimeter. Gebruik de formule die we hierboven hebben afgeleid om de waarde van de onbekende inductie te bepalen. Het experiment kan worden herhaald met verschillende waarden van de standaard condensator.

Fase-diagram van Anderson’s Bridge

Laten we de spanningsval over ab, bc, cd en ad markeren als e1, e2, e3 en e4 zoals getoond in de bovenstaande figuur.

Hier in het fase-diagram van Anderson’s bridge hebben we i1 als referentieas genomen. Nu is ic loodrecht op i1 omdat de capacitaire belasting is aangesloten op ec, i4 en i2 worden geleid door een hoek zoals getoond in de figuur.

Nu is de som van alle resulterende spanningsvallen, namelijk e1, e2, e3, en e4 gelijk aan e, zoals getoond in het fase-diagram. Zoals getoond in het fase-diagram van Anderson’s bridge is de resulterende van de spanningsval i1 (R1 + r1) en i1.ω.l1 (dat loodrecht op i1 wordt getoond) is e1. e2 wordt gegeven door i