Owens Most i Prednosti
Imamo različite mostove za merenje induktivnosti i tako kvaliteta faktora, kao što je Hay's bridge vrlo prikladan za merenje kvaliteta faktora većeg od 10, Maxwell's bridge je vrlo prikladan za merenje srednje kvalitete faktora u opsegu od 1 do 10, a Anderson's bridge se može uspešno koristiti za merenje induktivnosti od nekoliko mikrohenrija do nekoliko henrija. Dakle, zašto je potreban Owen’s Bridge?.
Odgovor na ovo pitanje je vrlo jednostavan. Potreban nam je most koji može meriti induktivnost u širokom opsegu. Most kojim se to može uraditi poznat je kao Owen’s bridge.
To je AC most, kao i Hay’s bridge i Maxwell’s bridge, koji koriste standardni kondenzator, induktivnosti i promenljive otporne elemente povezane sa izvorima struje za ekscitaciju. Hajde da proučimo Owen’s bridge circuit u detalju.
Teorija Owen’s Bridge-a
Dati su Owen’s bridge circuit.
AC snabdevanje je povezano na tačkama a i c. Granica ab ima induktivnost sa konačnom otpornosti, označimo ih sa r1 i l1. Granica bc sastoji se od čiste električne otpornosti označene sa r3 kao što je prikazano na datoj slici i nosi struju i1 u ravnoteži, koja je ista kao struja koja prolazi kroz granicu ab.
Granica cd sastoji se od čistog kondenzatora bez električne otpornosti. Granica ad ima promenljivu otpornost kao i promenljivi kondenzator, a detektor je povezan između b i d. Kako ovaj most radi? Ovaj most meri induktivnost preko kapacitansa. Hajde da izvedemo izraz za induktivnost za ovaj most.
Ovdje, l1 je nepoznata induktivnost, a c2 je promenljivi standardni kondenzator.
Sada, u tački ravnoteže imamo relaciju iz teorije AC mostova koja mora biti ispunjena, tj.
Stavljajući vrednosti z1, z2, z3 u gornju jednačinu dobijamo,
Jednakost i zatim separacija realnih i imaginarnih delova daje izraze za l1 i r1 kako je navedeno ispod:
Sada, postoji potreba da modifikujemo kolo kako bi izračunali inkrementalnu vrednost induktivnosti. Dat je modifikovani kolo Owen’s bridge:
Ventil voltmetar je postavljen preko otpornika r3. Kolo je ishranjeno sa AC i DC izvorom paralelno. Indukcija se koristi za zaštitu DC izvora od vrlo visokih izmeničnih struja, a kondenzator se koristi da blokiraju direktnu struju od ulaska u AC izvor. Ammeter je povezan serije sa baterijom kako bi se merio DC komponenta struje, dok se AC komponenta može meriti preko čitanja voltmetra (koji nije osjetljiv na DC) povezanog preko otpornosti r3.
Sada, u tački ravnoteže, inkrementalna induktivnost l1 = r2r3c4
takođe induktivnost
Dakle, inkrementalna permeabilnost je
N je broj navijanja, A je površina putanje fluksa, l je dužina putanje fluksa, l1 je inkrementalna induktivnost.
Obeležimo pad napona na granama ab, bc, cd i ad kao e1, e3, e4 i e2 redom, kako je prikazano na gornjoj slici. To će nam pomoći da bolje shvatimo fazni dijagram.
Uopšteno, najveće kašnjenje struje (tj. i1) se bira kao referentna za crtanje faznog dijagrama. Struja i2 je okomita na struju i1 kako je prikazano, a pad napona na induktivnosti l1 je okomit na i1 jer je to induktivni pad, dok je pad napona na kondenzatoru c2 okomit na i2. U tački ravnoteže, e1 = e2 što je prikazano na slici, sada rezultant svih ovih padova napona e1, e2, e3, e4 daje e.
Prednosti Owen’s Bridge-a
Izraz za induktivnost l1 koji smo izveli iznad je vrlo jednostavan i nezavisan od frekvencijske komponente.
Ovaj most je koristan za merenje induktivnosti u širokom opsegu.
