Maxwell induktīvitātes kapacitātes mosts: SHEMA un LIETOŠANA

Kas ir Maksvela mosts

Maksvela induktīvā kapacitātes mosta (zināms arī kā Maksvela mosts) ir modificēta versija no Vēistona mosta, kas tiek izmantots, lai mērītu šķērsgaitas pašinduktīvību. Maksvela mosts izmanto nulles novietojuma metodi (arī zināma kā "mosta metode"), lai aprēķinātu nezināmu induktīvību šķērsgaitā. Ja kalibrētie komponenti ir paralēls kondensators un rezisors, mosts pazīstams kā Maksvela-Viena mosts.

Darbības princips ir tāds, ka induktīvā impedancē esošais pozitīvais fazas leņķis var tikt kompensēts negatīvo fazas leņķi radīto kapacitātes impedanci, kad to ievieto pretējā galejā un šķērsgaita ir rezonances stāvoklī (t.i., nav potenciālā atšķiruma uz detektora un tādējādi nekas caur to neatplūst). Nezināma induktīvība tad kļūst zināma, izmantojot šo kapacitanci.

Ir divi veidi Maksvela mostu: Maksvela induktora mosts un Maksvela induktora kapacitātes mosts. Maksvela induktora mostā tiek izmantoti tikai induktori un rezistori. Maksvela induktora kapacitātes mostā pievienota arī kapacitors šķērsgaitā.

Kā abiem šiem Maksvela mostiem pamatā ir AC mosts, pirms Maksvela mosta izskaidrošanas, paskaidrosim AC mosta darbības principu.

AC Mosti

AC mosts sastāv no avota, balansdetektora un četriem galejiem. AC mostos visi četri galeji satur impedanci. AC mostus veido, aizstājot DC akumulatoru ar AC avotu un galvanometru ar Vēistona mosta detektoru.

Tie ir ļoti noderīgi, lai noteiktu induktīvību, kapacitanci, glabāšanas faktoru, izmiršanas faktoru utt.

Tagad izvērsīsim vispārīgo izteiksmi AC mosta līdzsvaram. Zemāk redzama AC mosta tīkla shēma:

Šeit Z1, Z2, Z3 un Z4 ir mosta galeji.

Līdzsvarā potenciālā atšķiruma starp b un d jābūt nullei. No šī, kad sprieguma kritums no a līdz d vienāds ar kritumu no a līdz b gan lielumā, gan fāzē.
Tātad, no attēla e1 = e2

No vienādojumiem 1, 2 un 3 mēs iegūstam Z1.Z4 = Z2.Z3, un kad impedanci aizstāj ar admittanci, mēs iegūstam Y1.Y4 = Y2.Y3.

Tagad apsvērsim AC mosta pamatformu. Pieņemsim, ka mums ir mosta shēma, kā zemāk redzams,
Šajā shēmā R3 un R4 ir tīri elektriskās pretestības. Ievietojot Z1, Z2, Z3 un Z4 vērtības vienādojumā, ko esam ieguvuši AC mosta līdzsvara izvēršanā.

Tagad, vienādot reālo un imagināro daļas, iegūstam:

Sekojoši ir svarīgākie secinājumi, kas var tikt izdarīti no minētajiem vienādojumiem:

1. Mēs iegūstam divus līdzsvarā esošos vienādojumus, kas iegūti, vienādot reālo un imagināro daļas, tas nozīmē, ka AC mostam abi nosacījumi (t.i., lielums un fāze) jāievēro vienlaikus. Abi vienādojumi ir neatkarīgi, ja un tikai ja abi vienādojumi satur vienu mainīgu elementu. Šis mainīgais var būt induktors vai rezisors.

3. Minētie vienādojumi ir neatkarīgi no frekvences, tas nozīmē, ka mums nav nepieciešama precīza avota sprieguma frekvence un arī piemērotais avota sprieguma formas jābūt perfekti sinusoīdam.

Maksvela mosts

Ir divi galvenie Maksvela mosta veidi:

1. Maksvela induktora mosts

2. Maksvela induktora kapacitātes mosts

Maksvela induktīvā mosta

Apkopīsim Maksvela induktīvā mosta. Zemāk redzama Maksvela induktora mosta shēma.