مدار پل اوون斯 و مزایای آن

ما انواع مختلفی از پل‌ها برای سنجش سولنود و در نتیجه عامل کیفیت داریم، مانند پل هی که بسیار مناسب برای سنجش عامل کیفیت بیش از ۱۰ است، پل مکسول که بسیار مناسب برای سنجش عامل کیفیت متوسط در بازه ۱ تا ۱۰ است، و پل آندرسون که می‌تواند به موفقیت برای سنجش سولنود‌هایی در بازه چند میکروهنری تا چند هنری استفاده شود. پس نیاز به پل اوون چیست؟.

پاسخ به این سوال بسیار آسان است. ما به یک پل نیاز داریم که بتواند سولنود را در یک بازه گسترده سنجش کند. مدار پلی که این کار را انجام می‌دهد، پل اوون نامیده می‌شود.

این یک پل AC است، مانند پل هی و پل مکسول که از خازنهای استاندارد، سولنودها و مقاومت‌های متغیر استفاده می‌کنند که با منابع AC برای تحریک اتصال می‌شوند. بیایید مدار پل اوون را به طور دقیق‌تر مطالعه کنیم.

نظریه پل اوون

مدار پل اوون در زیر آمده است.

منبع AC در نقاط a و c متصل شده است. قسمت ab شامل یک سولنود با مقاومت محدود است که آن را r1 و l1 نمایش می‌دهیم. قسمت bc شامل یک مقاومت الکتریکی خالص است که با r3 مشخص شده و جریان i1 را در نقطه تعادل حمل می‌کند که همان جریانی است که توسط قسمت ab حمل می‌شود. قسمت cd شامل یک خازن خالص بدون مقاومت الکتریکی است. قسمت ad شامل یک مقاومت متغیر و یک خازن متغیر است و دیتکتور بین b و d متصل شده است. حالا چگونه این پل کار می‌کند؟ این پل سولنود را به صورت ظرفیت خازنی سنجش می‌کند. بیایید یک عبارت برای سولنود این پل بدست آوریم.

در اینجا l1 یک سولنود ناشناخته است و c2 یک خازن استاندارد متغیر است.
حالا در نقطه تعادل رابطه‌ای از نظریه پل AC وجود دارد که باید برقرار باشد یعنی:

با قرار دادن مقدار z1, z2, z3 در معادله بالا به دست می‌آوریم:

با برابر قرار دادن و جدا کردن بخش‌های حقیقی و موهومی به عبارات زیر برای l1 و r1 می‌رسیم:

حالا، نیازی به تغییر مدار برای محاسبه مقدار افزایشی سولنود وجود دارد. در زیر مدار تعدیل یافته پل اوون آمده است:

یک ولتمتر ولن به موازات مقاومت r3 قرار گرفته است. مدار از هر دو منبع AC و DC به صورت موازی تغذیه می‌شود. سولنود برای محافظت منبع DC از جریان متناوب بسیار بالا استفاده می‌شود و خازن برای مسدود کردن جریان مستقیم از ورود به منبع AC استفاده می‌شود. آمپرمتر به صورت سری با باتری برای سنجش جریان DC استفاده می‌شود در حالی که جریان AC می‌تواند از خواندن ولتمتر (که به DC حساس نیست) که به موازات مقاومت r3 قرار گرفته است، اندازه‌گیری شود.
حالا در نقطه تعادل داریم، سولنود افزایشی l1 = r2r3c4
همچنین سولنود

بنابراین نفوذپذیری افزایشی

N تعداد دوران، A مساحت مسیر فلوکس، l طول مسیر فلوکس، l1 سولنود افزایشی است.
بیایید فروپاشی در بخش‌های ab, bc, cd و ad را به ترتیب e1, e3, e4 و e2 نمایش دهیم. این به ما کمک می‌کند تا نمودار فاز را بهتر درک کنیم.

به طور کلی، جریان با تأخیر بیشتر (یعنی i1) به عنوان مرجع برای رسم نمودار فاز انتخاب می‌شود. جریان i2 عمود بر جریان i1 است و فروپاشی روی سولنود l1 عمود بر i1 است زیرا این یک فروپاشی القایی است در حالی که فروپاشی روی خازن c2 عمود بر i2 است. در نقطه تعادل e1 = e2 که در شکل نشان داده شده است، حالا نتیجه تمام این فروپاشی‌های ولتاژ e1, e2, e3, e4 به e می‌دهد.

مزایای پل اوون

پاداش