Owens silta piiri ja etumatka

Meillä on erilaisia siltoja induktiivisuuden mittaamiseen ja siten laadun tekijän määrittämiseen, kuten Hayn silta on erityisen soveltuva laadun tekijän mittaamiseen, joka on suurempi kuin 10, Maxwellin silta on erityisen soveltuva keskimaista laadun tekijää varten, joka on välillä 1-10, ja Andersonin silta voidaan menestyksekkäästi käyttää induktiivisuuden mittaamiseen, joka vaihtelee muutamasta mikrohenrystä useisiin henryihin. Joten mikä on tarve Owenin siltalle?.

Tähän kysymykseen on hyvin yksinkertainen vastaus. Tarvitsemme sillan, joka voi mitata induktiivisuutta laajalla alueella. Tällainen silta tunnetaan Owenin sillana.

Se on AC-silta, kuten Hayn silta ja Maxwellin silta, jotka käyttävät standardikondensaattoria, induktoreita ja muuttuvia vastuksia AC-lähteen kanssa. Tutustutaan Owenin silta-piiriin tarkemmin.

Owenin silta-teoria

Alla on esitetty Owenin silta-piiri.

AC-lähde on yhdistetty pisteisiin a ja c. Kylki ab sisältää induktiivisuuden, jolla on äärellinen vastus, merkitään ne r1 ja l1. Kylki bc koostuu puhtaasta sähköisestä vastuksesta, jota merkataan r3 ja joka kuljettaa sähkövirtaa i1 tasapainopisteessä, joka on sama kuin sähkövirta, jonka kylki ab kuljettaa.
Kylki cd koostuu puhtaasta kondensaattorista, jolla ei ole sähköistä vastusta. Kylki ad sisältää muuttuvan vastuksen sekä muuttuvan kondensaattorin, ja havaitseva laite on yhdistetty pisteen b ja d välille. Miten tämä silta toimii? Tämä silta mittailee induktiivisuutta kapasitanssin avulla. Johdetaan ilmaisu induktiivisuudelle tälle sillalle.

Tässä l1 on tuntematon induktivisuus ja c2 on muuttuva standardikondensaattori.
Nyt tasapainopisteessä meillä on yhtälö AC-silta-teorian mukaan, joka on voimassa eli:

Sijoittamalla z1, z2, z3 ja yllä olevaan yhtälöön saamme:

Yhtäsuuruuden asettamalla ja reaaliosan ja imaginaariosan erotuksella saamme ilmaisun l1:lle ja r1:lle, kuten alla kirjoitettu:

Nyt piirin on muutettava, jotta voidaan laskea induktiivisuuden lisäarvo. Alla on esitetty muokattu Owenin silta-piiri:

Virtapiirilevyn voltmetri on sijoitettu vastuksen r3 yli. Piiri on syötetty sekä AC- että DC-lähteellä rinnakkain. Induktio suojaa DC-lähdettä hyvin korkealta vaihtovirtalähde, ja kondensaattori estää suoran virtauksen pääsyn AC-lähteeseen. ammeteri on yhdistetty sarjat bateriaan mittamaan DC-virtaa, kun taas AC-osaa voidaan mitata voltmetrin (joka ei ole herkkä DC:lle) lukemuksista, joka on yhdistetty vastukseen r3.
Nyt tasapainopisteessä meillä on, lisäarvo l1 = r2r3c4
myös induktiivisuus

Joten lisäarvo on

N on pyöröiden määrä, A on fluxtipolun pinta-ala, l on fluxtipolun pituus, l1 on lisäarvo.
Merkintä drop across arm ab, bc, cd and ad as e1, e3, e4 and e2 respectively as shown in the above figure. This will help us to understand the phasor diagram well.

Yleensä kaikkein viivästynein virta (eli i1) valitaan viitekohtana fasaorigrammin piirtämiseksi. Virta i2 on kohtisuorassa virtaan i1 nähden, kuten näkyy, ja pudotus induktiivisuuden l1 on kohtisuorassa i1 nähden, koska se on induktiivinen pudotus, kun taas pudotus kondensaattorin c2 on kohtisuorassa i2 nähden. Tasapainopisteessä e1 = e2 kuten kuvassa näkyy, nyt kaikkien näiden jännitteen pudotusten e1, e2, e3, e4 summa antaa e.

Owenin silta etuudet

1. Lauseke induktiivisuudelle l1, jonka olemme johdettu, on hyvin yksinkertainen ja riippumaton taajuuskomponentista.