Schering-brúun mæling á fjölgildi með Schering-brú
Schering-brúunnar kenning
Þessi brúa er notuð til að mæla fjölgildi fjölgildisvélar, dreififaktor og mæling á relatífa fjölgildigildi. Skoðum hringferil Schering-brúunnar eins og sýnt er hér fyrir neðan:
Hér er c1 óþekkt fjölgildi sem verður ákveðið með rafmagnsviðmið r1.
c2 er staðlað fjölgildi.
c4 er breytilegt fjölgildi.
r3 er rennandi viðmið (sem er ekki induktíft af náttúku).
Og r4 er breytilegur, ekki induktíftur viðmiður tengdur í samsíðu við breytilegt fjölgildi c4. Nú er virkja gefin brúunni milli punkta a og c. Sjónari er tengdur milli b og d. Eftir kenningu um veðurbrúur höfum við á jafnvægi,
Með innsetningu gildanna z1, z2, z3 og z4 í ofangreindri jöfnu, fáum við
Með jöfningu raunverulegra og þýðingara hluta og aðskilnaði fáum við,
Skoðum nú phasor skýrslu yfir ofangreindan Schering-brúuhringferil og merkjum spennafallin yfir ab,bc,cd og ad sem e1, e3,e4 og e2 samkvæmt. Úr ofangreindri Schering-brúu phasor skýrslu getum við reiknað gildi tanδ sem er einnig kölluð dreififaktor.
Jafnan sem við höfum afleiðið hér að framan er mjög einföld og dreififakturinn er auðvelt að reikna. Nú munum við tala um háspennu Schering-brúu í smáatriðum. Sem við höfum talað um að einfalda Schering-brúa (sem notast við lágspennum) er notuð til að mæla dreififaktor, fjölgildi og mæling á öðrum eiginleikum aveldisskynjunar efni eins og aveldisskynjuolía o.fl. Hvert er þörf fyrir háspennu Schering-brúu? Svarið á þessu spurnarorði er mjög einfalt, fyrir mælingu lítins fjölgildis þurfum við að nota háspennu og háfrekastigi í samanburði við lágspeenu sem hefur mörg vandamál. Skoðum fleiri eiginleika þessa háspenna Schering-brúu:
Armarinn ab og ad inniheldur aðeins fjölgildi eins og sýnt er í brúunni hér að neðan og viðmót þessara tveggja arma eru mikið stærri en viðmót bc og cd. Armar bc og cd innihalda viðmið r3 og samsíðu sameiningu af fjölgildi c4 og viðmið r4 samtals. Viðmót bc og cd eru mikið minni og því fall er yfir bc og cd litla. Punktur c er jörðuð, svo spenna yfir bc og dc sé nokkrar spennur yfir punkt c.
Háspennan er fengin frá transformeri 50 Hz og sjónarinn í þessari brúu er vibrerandi galvanómetri.
Viðmót arma ab og ad eru mikið stór svo þessi hringferill drar litla straum og því er orka tap lítið en vegna þessa litlu straums þurfum við mjög kynnsku sjónarann til að greina þennan litla straum.
Staðlað fjölgildi c2 hefur samþykkjað loft sem virkar sem dielectric svo dreififakturinn getur verið tekið sem núll fyrir samþykkjað loft. Jörðuskjöldar eru settir upp á milli hára og lágra arma brúunnar til að forðast villur sem komast af milli fjölgildi.
Skoðum nú hvernig Schering-brúa mælir með relatífa fjölgildigildi: Til að mæla relatífa fjölgildigildi þurfum við að mæla fjölgildi litils fjölgildisvélar með prófsögnu sem dielectric. Og úr þessu mælanu fjölgildi getur relatífa fjölgildigildi auðveldlega verið reiknað með mjög einfaldri formúlu:
Þar sem, r er relatíft permittivity.
c er fjölgildi með prófsögnu sem dielectric.
d er bil á milli eldstra.
A er netfang eldstres.
og ε er permittivity af óendanlegt pláss.
Það er annar leið til að reikna relatífa fjölgildigildi prófsögnunar með brottfarandi eldstra bil. Skoðum mynd hér fyrir neðan
Hér A er flatarmál eldstra.
d er þykkt prófsögnunar.
t er bil á milli eldstra og prófsögnunar (hér er þetta bil fullt af samþykkjaðu lofti eða lofti).
cs er fjölgildi prófsögnunar.
co er fjölgildi vegna bil á milli eldstra og prófsögnunar.
c er virkja sameining cs og co.
Eftir myndinni, sem tvö fjölgildi eru tengd í samsíðu,
εo er permittivity af óendanlegt pláss, εr er relatíft permittivity, þegar við fjarlægjum prófsögnu og endurstilla bil til að hafa sama fjölgildi, formúlan fyrir fjölgildi minnkar til
Með jöfningu (1) og (2), fáum við lokaverða formúlu fyrir εr sem:
Yfirlýsing:
