สะพานแอนเดอร์สัน | ข้อดีและข้อเสียของสะพานแอนเดอร์สัน
สะพานแอนเดอร์สัน
ขอให้เราเข้าใจว่าทำไมจึงต้องมี สะพานแอนเดอร์สัน แม้ว่าเราจะมีสะพานแม็กซ์เวลและสะพานเฮย์เพื่อวัดคุณภาพของวงจร ข้อเสียหลักของการใช้สะพานเฮย์และสะพานแม็กซ์เวลคือไม่เหมาะสมสำหรับการวัดคุณภาพต่ำ
อย่างไรก็ตาม สะพานเฮย์และสะพานแม็กซ์เวลนั้นเหมาะสมสำหรับการวัดคุณภาพสูงและกลางตามลำดับ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีสะพานที่สามารถวัดคุณภาพต่ำได้ และสะพานนี้คือสะพานแม็กซ์เวลที่ปรับปรุงแล้วและเรียกว่า สะพานแอนเดอร์สัน
ที่จริงแล้วสะพานนี้คือสะพานแม็กซ์เวลที่ปรับปรุงจากสะพานความจุอินดักแทนซ์ ในสะพานนี้สามารถได้รับสมดุลสองชั้นโดยการกำหนดค่าความจุและเปลี่ยนแปลงค่าความต้านทานไฟฟ้าเท่านั้น
สะพานนี้เป็นที่รู้จักในความแม่นยำในการวัดอินดักเตอร์จากไมโครเฮนรี่ไม่กี่หน่วยไปจนถึงเฮนรี่หลาย ๆ หน่วย ค่าที่ไม่ทราบของอินดักเตอร์จะวัดโดยวิธีการเปรียบเทียบกับค่าที่ทราบของความต้านทานไฟฟ้าและความจุ ขอให้เราพิจารณาแผนภาพวงจรจริงของ สะพานแอนเดอร์สัน (ดูรูปด้านล่าง)
ในวงจรนี้ อินดักเตอร์ที่ไม่ทราบค่าถูกเชื่อมต่อระหว่างจุด a และ b พร้อมกับความต้านทานไฟฟ้า r1 (ซึ่งเป็นความต้านทานบริสุทธิ์)
แขน bc, cd และ da ประกอบด้วยความต้านทาน r3, r4 และ r2 ตามลำดับ ซึ่งเป็นความต้านทานบริสุทธิ์ คาปาซิเตอร์มาตรฐานถูกเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับความต้านทานไฟฟ้าแบบปรับได้ r และการผสมผสานนี้ถูกเชื่อมต่อแบบขนานกับ cd.
แหล่งจ่ายไฟถูกเชื่อมต่อระหว่าง b และ e.
ตอนนี้ขอให้เราสร้างสมการสำหรับ l1 และ r1:
ที่จุดสมดุล เราจะมีความสัมพันธ์ต่อไปนี้:
ตอนนี้เทียบแรงดันตกคร่อมเราได้
ใส่ค่า ic ในสมการดังกล่าว เราได้
สมการ (7) ที่ได้นั้นซับซ้อนกว่าที่เราได้จากสะพานแม็กซ์เวล ด้วยการสังเกตสมการเหล่านี้ เราสามารถพูดได้ง่ายๆ ว่า เพื่อให้ได้สมดุลที่ง่ายขึ้น ควรปรับ r1 และ r ทางเลือกในสะพานแอนเดอร์สัน
ตอนนี้ขอให้เราดูว่าเราสามารถหาค่าอินดักเตอร์ที่ไม่ทราบได้อย่างไรจากการทดลอง ที่แรกตั้งความถี่ของเครื่องกำเนิดสัญญาณที่ช่วงที่ได้ยิน ตอนนี้ปรับ r1 และ r ให้โทรศัพท์ให้เสียงน้อยที่สุด
วัดค่าของ r1 และ r (ที่ได้หลังจากการปรับ) ด้วยมัลติมิเตอร์ ใช้สูตรที่เราได้สร้างขึ้นข้างต้นเพื่อหาค่าอินดักแตนซ์ที่ไม่ทราบ ทดลองทำซ้ำด้วยค่าของคาปาซิเตอร์มาตรฐานที่แตกต่างกัน
แผนภาพเฟสเซอร์ของสะพานแอนเดอร์สัน
ขอให้เราตั้งชื่อแรงดันตกคร่อม ab, bc, cd, และ ad เป็น e1, e2, e3 และ e4 ตามที่แสดงในแผนภาพด้านบน
ที่นี่ในแผนภาพเฟสเซอร์ของสะพานแอนเดอร์สัน เราได้ใช้ i1 เป็นแกนอ้างอิง ตอนนี้ ic ตั้งฉากกับ i1 เนื่องจากโหลดความจุถูกเชื่อมต่อที่ ec, i4 และ i2 นำหน้าด้วยมุมบางมุมตามที่แสดงในแผนภาพ
ตอนนี้ผลรวมของแรงดันตกคร่อมทั้งหมด คือ e1, e2, e3, และ e4 เท่ากับ e ซึ่งแสดงในแผนภาพเฟสเซอร์ ตามที่แสดงในแผนภาพเฟสเซอร์ของสะพานแอนเดอร์สัน แรงดันตกคร่อมรวมของ i1 (R1 + r1) และ i1.ω.l1 (ซึ่งตั้งฉากกับ i1) คือ e1 e2 ได้จากรายการ i2.r2 ซึ่งทำมุม 'A' กับแกนอ้างอิง
เช่นเดียวกัน e4 สามารถได้จากการลดแรงดัน i4.r4 ซึ่งทำมุม 'B' กับแกนอ้างอิง
ข้อดีของสะพานแอนเดอร์สัน
การได้รับจุดสมดุลในสะพานแอนเดอร์สันง่ายกว่าสะพานแม็กซ์เวลในกรณีของคอยล์คุณภาพต่ำ
ไม่จำเป็นต้องใช้คาปาซิเตอร์มาตรฐานที่ปรับได้ แต่ใช้คาปาซิเตอร์ที่มีค่าคงที่แทน
สะพานนี้ยังให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำในการกำหนดค่าความจุในรูปของอินดักแตนซ์
ข้อเสียของสะพานแอนเดอร์สัน
สมการที่ได้สำหรับอินดักเตอร์ในสะพานนี้ซับซ้อนกว่าสะพานแม็กซ์เวล
การเพิ่มจุดเชื่อมต่อคาปาซิเตอร์ทำให้ซับซ้อนและยากต่อการทำชิลด์สะพาน
เมื่อพิจารณาข้อดีและข้อเสียทั้งหมด สะพานแม็กซ์เวลถูกเลือกมากกว่า สะพานแอนเดอร์สัน เมื่อการใช้คาปาซิเตอร์ที่ปรับได้เป็นไปได้
คำแถลง: ให้ความเคารพต่อต้นฉบับ บทความที่ดีควรแบ่งปัน หากมีการละเมิดลิขสิทธิ์โปรดติดต่อเพื่อลบ
