Міст Андерсона | Переваги та недоліки мосту Андерсона

Міст Андерсона

Давайте зрозуміємо, чому потрібен міст Андерсона, хоча у нас є міст Максвелла та міст Хея для вимірювання якості фактору кола. Основна недоліка використання мостів Хея та Максвелла полягає в тому, що вони не підходять для вимірювання низької якості фактору.

Однак, мости Хея та Максвелла підходять для точного вимірювання високих і середніх якостей фактору відповідно. Тому потрібен міст, який може виміряти низьку якість фактору, і цей міст — модифікований міст Максвелла, відомий як міст Андерсона.

Насправді, цей міст — це модифікований міст Максвелла з індуктивними та капацитивними елементами. У цьому мості подвійне рівновага може бути досягнута шляхом фіксації значення емпітності і зміни значення електричного опору лише.

Він відомий своєю точністю вимірювання індукторів від кількох мікро Генрі до кількох Генрі. Значення невідомого самовідгуку вимірюється методом порівняння відомого значення електричного опору та емпітності. Розглянемо фактичну схему моста Андерсона (див. рисунок нижче).

У цьому колі, невідомий індуктор під'єднаний між точками a і b з електричним опором r1 (який є чисто резистивним).

Ручки bc, cd і da складаються з опор r3, r4 і r2 відповідно, які є чисто резистивними. Стандартний конденсатор під'єднаний в серію з змінним електричним опором r, і ця комбінація під'єднана паралельно з cd.

Питання під'єднано між b і e.
Тепер давайте отримаємо вираз для l1 і r1:

У точці рівноваги, маємо наступні співвідношення, які виконуються:

Тепер, рівняючи напруги, отримуємо:

Підставляючи значення ic в попередні рівняння, отримуємо:


Отримане рівняння (7) є більш складним, ніж те, яке ми отримали в мості Максвелла. Спостерігаючи за цими рівняннями, можна легко сказати, що для легшого досягнення рівноваги, слід робити альтернативні налаштування r1 і r в мості Андерсона.

Тепер давайте подивимось, як ми можемо отримати значення невідомих індукторів експериментально. Спочатку встановіть генератор сигналів на частоті, яка відноситься до чутливої діапазону. Тепер налаштуйте r1 і r так, щоб телефони надавали мінімальний звук.

Виміряйте значення r1 і r (отримані після цих налаштувань) за допомогою мультиметра. Використовуйте формулу, яку ми отримали вище, щоб знайти значення невідомої індуктивності. Експеримент можна повторити з різними значеннями стандартного конденсатора.

Фазорова діаграма моста Андерсона

Позначимо напруги по ab, bc, cd, і ad як e1, e2, e3 і e4 як показано на рисунку.

Тут, у фазоровій діаграмі моста Андерсона, ми взяли i1 як вісь відліку. Тепер ic перпендикулярний i1, оскільки конденсаторний навантажувач під'єднаний на ec, i4 і i2 випереджають на деякий кут, як показано на рисунку.

Тепер, сума всіх результуючих напруг, тобто e1, e2, e3, і e4 дорівнює e, як показано на фазоровій діаграмі. Як показано на фазоровій діаграмі моста Андерсона, результуюча напруга i1 (R