Andersonov most | Prednosti in nedostatki Andersonovega mosta

Andersonov most

Razumimo, zakaj potrebujemo Andersonov most, čeprav imamo Maxwellov most in Hayjev most za merjenje kakovostnega faktorja vezije. Glavni nedostatek uporabe Hayjevega in Maxwellovega mosta je, da nista primerna za merjenje nizekog kakovostnega faktorja.

Vendar so Hayjev in Maxwellov most primernejši za točno merjenje visokih in srednjih kakovostnih faktorjev. Zato potrebujemo most, ki lahko meri nizke kakovostne faktorje, in ta most je modificiran Maxwellov most, znan tudi kot Andersonov most.

Ta most je v bistvu modificiran Maxwellov induktivno kapacitivni most. V tem mostu možna dvojna ravnotežja z nastavitvijo vrednosti kapacitance in spremembo vrednosti električnega upora le.

Znan je po svoji točnosti pri merjenju induktorjev od nekaj mikrohenrijev do več henrijev. Neznana vrednost samouindukcije se meri z metodo primerjave znane vrednosti električnega upora in kapacitance. Oglejmo si dejanski shematski diagram Andersonovega mosta (glejte spodnjo sliko).

V tej veziji je neznani induktor povezan med točkama a in b z električnim uporom r1 (ki je čist uporn).

Ramena bc, cd in da so sestavljena iz uporov r3, r4 in r2 ki so čisti uporni. Standardni kapacitor je povezan v seriji z spremenljivim električnim uporom r in ta kombinacija je povezana vzporedno z cd.

Napajanje je povezano med b in e.
Najprej izpeljimo izraz za l1 in r1:

Pri točki ravnotežja veljajo naslednje relacije, ki so:

Sedaj enačimo padca napetosti in dobimo:

Vstavitev vrednosti ic v zgornje enačbe, dobimo:


Zgornja enačba (7) je bolj kompleksna kot tista, ki smo jo pridobili v Maxwellovem mostu. Pri opazovanju zgornjih enačb lahko zlahka rečemo, da bi morali za lažje dosego ravnotežja izvajati nadomestne prilagoditve r1 in r v Andersonovem mostu.

Oglejmo si, kako lahko eksperimentalno pridobimo vrednost neznanih induktorjev. Najprej nastavite frekvenco generatorja signalov v zračnem obsegu. Sedaj prilagodite r1 in r tako, da telefonji dajejo najmanjši zvok.

Izmerite vrednosti r1 in r (dobite po teh prilagoditvah) z uporabo multimetra. Uporabite formulo, ki smo jo izpeljali zgoraj, da bi izvedli vrednost neznane induktance. Poskus lahko ponovite z različnimi vrednostmi standardnega kapacitorja.

Fazorski diagram Andersonovega mosta

Označimo padce napetosti preko ab, bc, cd in ad z e1, e2, e3 in e4, kot je prikazano na zgornji sliki.

V fazorskem diagramu Andersonovega mosta smo vzeli i1 kot osnovno os. Sedaj ic je pravokoten na i1, ker je kapacitivna obtega povezana na ec, i4 in i2 sta zaprta pod nekim kotom, kot je prikazano na sliki.

Sedaj vsota vseh rezultirajočih padcev napetosti, torej e1, e2, e3, in e4 je enaka e, kar je prikazano v fazorskem diagramu. Kot je prikazano v fazorskem diagramu Andersonovega mosta, rezultat padcev napetosti i1 (R1 + r1) in i1.ω.l1 (ki je prikazan pravokoten na i1) je e