Cầu mạch Owens và Ưu điểm

Chúng ta có nhiều loại cầu để đo cuộn cảm và do đó hệ số chất lượng, như cầu Hay rất phù hợp để đo hệ số chất lượng lớn hơn 10, cầu Maxwell rất phù hợp để đo hệ số chất lượng trung bình từ 1 đến 10, và cầu Anderson có thể được sử dụng thành công để đo cuộn cảm từ vài micro Henry đến vài Henry. Vậy tại sao cần cầu Owen?.

Câu trả lời cho câu hỏi này rất đơn giản. Chúng ta cần một cầu có thể đo cuộn cảm trong phạm vi rộng. Mạch cầu có thể làm điều đó được gọi là cầu Owen.

Đây là một cầu AC giống như cầu Hay và cầu Maxwell, sử dụng tụ điện chuẩn, cuộn cảm và biến trở kết nối với nguồn AC để kích thích. Hãy cùng nghiên cứu mạch cầu Owen chi tiết hơn.

Lý thuyết về cầu Owen

Một mạch cầu Owen được đưa ra dưới đây.

Nguồn AC được kết nối tại điểm a và c. Cánh ab có cuộn cảm có điện trở hữu hạn, hãy đánh dấu chúng là r1 và l1. Cánh bc bao gồm điện trở thuần được đánh dấu là r3 như được hiển thị trong hình vẽ dưới đây và mang dòng điện i1 tại điểm cân bằng, giống như dòng điện trên cánh ab.
Cánh cd bao gồm tụ điện thuần không có điện trở.
Cánh ad có điện trở biến đổi cũng như tụ điện biến đổi và bộ phát hiện được kết nối giữa b và d. Giờ mạch này hoạt động như thế nào? Mạch này đo cuộn cảm theo đơn vị của tụ điện. Hãy dẫn xuất biểu thức cho cuộn cảm của cầu này.

Ở đây l1 là độ tự cảm chưa biết và c2 là tụ điện chuẩn biến đổi.
Tại điểm cân bằng, chúng ta có mối quan hệ từ lý thuyết cầu AC phải đúng, tức là:

Thay giá trị của z1, z2, z3 vào phương trình trên, ta được:

Đặt đẳng thức và sau đó tách phần thực và phần ảo, ta có biểu thức cho l1 và r1 như sau:

Bây giờ, cần phải sửa đổi mạch để tính toán giá trị tăng của độ tự cảm. Dưới đây là mạch cầu Owen đã được sửa đổi:

Một đồng hồ vôn kế được đặt song song với điện trở r3. Mạch được cấp nguồn từ cả nguồn AC và DC song song. Cuộn cảm được sử dụng để bảo vệ nguồn DC khỏi dòng điện xoay chiều rất cao và tụ điện được sử dụng để chặn dòng điện một chiều từ việc đi vào nguồn AC. Đồng hồ ampe được kết nối串联错误，请稍等，我将继续翻译剩余部分。

一个伏特计被放置在电阻r3的两端。电路同时由交流和直流电源并联供电。电感用于保护直流电源免受非常高的交流电流的影响，而电容用于阻止直流电流进入交流电源。安培表与电池串联连接以测量电流的直流分量，而交流分量则可以通过连接在电阻r3两端的伏特计（对直流不敏感）读数来测量。
在平衡点处，增量电感l1 = r2r3c4
还有电感

因此，增量磁导率为

N是匝数，A是磁通路径的面积，l是磁通路径的长度，l1是增量电感。
让我们标记臂ab、bc、cd和ad上的电压降分别为e1、e3、e4和e2如上图所示。这将帮助我们更好地理解相量图。

通常，最滞后的电流（即i1）被选为参考以绘制相量图。电流i2垂直于电流i1如图所示，电感l1上的电压降垂直于i1，因为它是电感性电压降，而电容c2上的电压降垂直于i2。在平衡点处，e1 = e2如图所示，现在所有这些电压降e1、e2、e3、e4的合成将给出e。

Owen桥的优势

1. 我们上面推导出的电感l1的公式非常简单，并且与频率分量无关。

2. 该桥适用于测量宽范围内的电感。

Owen桥的缺点

1. 在这个桥中，我们使用了可变标准电容，这是一个相当昂贵的项目，而且其精度只有大约百分之一。

2. 随着测量