پل کامبل

پل کمبل: تعریف و عملکرد
تعریف
پل کمبل یک پل الکتریکی تخصصی است که برای اندازه‌گیری القای متقابل ناشناخته طراحی شده است. القای متقابل به پدیده فیزیکی اشاره دارد که در آن تغییر در جریان عبوری از یک سیم‌پیچ، نیروی الکتروموتاور (emf) و در نتیجه جریانی را در یک سیم‌پیچ همسایه القا می‌کند. این پل نه تنها برای تعیین مقادیر القای متقابل مفید است بلکه می‌تواند برای اندازه‌گیری فرکانس نیز استفاده شود. این کار با تنظیم القای متقابل تا زمانی که نقطه صفر در مدار پل به دست آید، انجام می‌شود.
در مهندسی برق، اندازه‌گیری دقیق القای متقابل برای درک تعامل بین سیم‌پیچ‌های مختلف در مدارها مانند ترانسفورماتورها، سیستم‌های کوپلینگ القایی و ماشین‌آلات الکتریکی مختلف ضروری است. پل کمبل روشی دقیق و قابل اعتماد برای این اندازه‌گیری‌ها ارائه می‌دهد. هنگام استفاده برای اندازه‌گیری فرکانس، اصل تشخیص نقطه صفر به مهندسان اجازه می‌دهد رابطه‌ای بین تنظیم القای متقابل و فرکانس سیگنال الکتریکی تحت آزمون برقرار کنند.
شکل زیر مفهوم القای متقابل را که پایه عملکرد پل کمبل را تشکیل می‌دهد، نشان می‌دهد.

فرض کنید:

• M1 نمایانگر القای متقابل ناشناخته

• L1 نشان‌دهنده القای خودی ثانویه القای متقابل M1

• M2 نماد القای متقابل استاندارد متغیر

• L2 القای خودی ثانویه القای متقابل M2

• R1, R2, R3, R4 نشان‌دهنده مقاومت‌های غیرالقایی

به دست آوردن موقعیت متعادل پل کمبل نیازمند یک روش دو مرحله‌ای است:

مرحله ۱: تنظیم اولیه و شرط تعادل اول

در ابتدا دیتکتور بین نقاط ‘b’ و ‘d’ وصل می‌شود. در این ترتیب، مدار مانند یک القای خودی ساده عمل می‌کند

• مرحله اول تعادل برای رسیدن به حالت تعادل در مرحله اول، مقاومت‌های R3 یا R4، همراه با R1 و R2 تنظیم می‌شوند. این فرایند تنظیم پارامترهای الکتریکی مدار را به گونه‌ای تنظیم می‌کند که تفاوت‌های پتانسیل الکتریکی در بخش‌های مربوطه پل مساوی شوند، مانند تنظیم وزنهای یک ترازو برای دستیابی به تعادل.

• مرحله دوم تعادل در مرحله بعدی، دیتکتور بین نقاط b' و d' دوباره وصل می‌شود. با توجه به تنظیمات انجام شده در مرحله اول، القای متقابل استاندارد متغیر M2 به تدریج تغییر می‌کند. از طریق این فرایند تغییر M2 در حال حفظ تنظیمات قبلی مقاومت‌ها، کنفیگوراسیون الکتریکی کلی پل بیشتر بهینه می‌شود. در نهایت، نقطه تعادل به دست می‌آید که نشان‌دهنده دستیابی پل به حالت تعادل است که در آن سیگنال‌های الکتریکی در مدار هماهنگ هستند و اندازه‌گیری‌های دقیق القای متقابل ناشناخته M1 امکان‌پذیر است.