맥스웰 인덕턴스 커패시턴스 브리지: 다이어그램 및 응용분야
맥스웰 브리지는 무엇인가?
맥스웰 인덕턴스 캐패시턴스 브리지(맥스웰 브리지로 알려짐)는 회로의 자기 인덕턴스를 측정하는 데 사용되는 위트스톤 브리지의 수정된 버전입니다. 맥스웰 브리지는 무효화 방식(또는 "브리지 방법"으로도 알려짐)을 사용하여 회로에서 알려지지 않은 인덕턴스를 계산합니다. 보정된 구성 요소가 병렬 캐패시터와 저항일 때, 이 브리지는 맥스웰-비엔 브리지로 알려져 있습니다.
작동 원리는 인덕턴스 임피던스의 양의 위상 각이 반대쪽 팔에 있는 캐패시턴스 임피던스의 음의 위상 각으로 상쇄될 수 있다는 것입니다. 이때 회로가 공진 상태(즉, 검출기 전압 차가 없고 따라서 전류가 흐르지 않음)에 있을 때입니다. 이렇게 하면 알려지지 않은 인덕턴스는 캐패시턴스의 관점에서 알려지게 됩니다.
맥스웰 브리지는 두 가지 유형이 있습니다: 맥스웰 인덕터 브리지와 맥스웰 인덕터 캐패시턴스 브리지. 맥스웰 인덕터 브리지에서는 오직 인덕터와 저항만 사용됩니다. 맥스웰 인덕터 캐패시턴스 브리지에서는 회로에 캐패시터도 추가됩니다.
이 두 유형의 맥스웰 브리지는 모두 AC 브리지 기반으로, 맥스웰 브리지를 설명하기 전에 먼저 AC 브리지의 작동 원리를 설명하겠습니다.
AC 브리지
AC 브리지는 소스, 균형 감지기 및 네 개의 팔로 구성됩니다. AC 브리지에서는 모든 네 개의 팔에 임피던스가 포함되어 있습니다. AC 브리지는 DC 배터리를 AC 소스로, 그리고 밀도계를 와이트스톤 브리지의 검출기로 교체하여 형성됩니다.
그들은 인덕턴스, 캐패시턴스, 저장 인자, 소모 인자 등을 찾는 데 매우 유용합니다.
이제 AC 브리지 균형의 일반적인 식을 도출해보겠습니다. 아래 그림은 AC 브리지 네트워크를 보여줍니다:
여기 Z1, Z2, Z3과 Z4는 브리지의 팔입니다.
균형 조건에서 b와 d 사이의 전압차는 0이어야 합니다. 이를 통해 a에서 d까지의 전압 강하와 a에서 b까지의 전압 강하가 크기와 위상 모두 동일해야 합니다. 따라서 그림에서 e1 = e2
방정식 1, 2, 3에서 Z1.Z4 = Z2.Z3이고, 임피던스가 수용률로 대체되면 Y1.Y4 = Y2.Y3이 됩니다.
이제 기본적인 형태의 AC 브리지를 고려해보겠습니다. 다음과 같은 브리지 회로가 있다고 가정해봅시다,
이 회로에서 R3과 R4는 순수한 전기 저항입니다. Z1, Z2, Z3 및 Z4의 값을 위에서 도출한 AC 브리지 방정식에 대입합니다.
이제 실수부와 허수부를 같게 하면 다음과 같습니다:
위 방정식에서 다음과 같은 중요한 결론을 얻을 수 있습니다:
실수부와 허수부를 같게 함으로써 얻어진 두 개의 균형 방정식은 AC 브리지에서 크기와 위상 모두 동시에 만족되어야 함을 의미합니다. 두 방정식은 단일 변수 요소만 포함할 때 독립적이라고 말할 수 있습니다. 이 변수는 인덕터 또는 저항일 수 있습니다.
위 방정식은 주파수와 독립적이므로, 소스 전압의 정확한 주파수가 필요하지 않고, 적용된 소스 전압 파형이 완벽하게 사인파일 필요 없습니다.
맥스웰의 브리지
맥스웰 브리지는 두 가지 주요 유형이 있습니다:
맥스웰 인덕터 브리지
맥스웰 인덕터 캐패시턴스 브리지
맥스웰 인덕턴스 브리지
이제 맥스웰 인덕턴스 브리지에 대해 논의해보겠습니다. 다음 그림은 맥스웰 인덕터 브리지의 회로도를 보여줍니다.
이 브리지에서 bc와 cd 팔은 순수 저항이며, ab와 ad 팔에 의존하여 위상 균형이 달성됩니다.
여기 l1 = r
