Campbell's Bridge

Campbellbrug: Definitie en Functie
Definitie
De Campbellbrug is een gespecialiseerde elektrische brug ontworpen om onbekende wederzijdse inductie te meten. Wederzijdse inductie verwijst naar het fysische fenomeen waarbij een verandering in de stroom die door één spoel stroomt een elektromotieve kracht (emk) en daardoor een stroom in een naburige spoel opwekt. Deze brug is niet alleen nuttig voor het bepalen van waarden van wederzijdse inductie, maar kan ook worden gebruikt om frequentie te meten. Dit gebeurt door de wederzijdse inductie aan te passen totdat een nulpunt wordt bereikt in het brugcircuit.
In de elektrotechniek is het nauwkeurig meten van wederzijdse inductie cruciaal voor het begrijpen van de interactie tussen verschillende spoelen in circuits, zoals in transformatoren, inductieve koppelingssystemen en diverse elektrische machines. De Campbellbrug biedt een nauwkeurige en betrouwbare methode voor deze metingen. Wanneer deze wordt gebruikt voor frequentiemeting, stelt het principe van nulpuntdetectie ingenieurs in staat een relatie vast te stellen tussen de instelling van de wederzijdse inductie en de frequentie van het elektrische signaal dat wordt getest.
De volgende afbeelding illustreert het concept van wederzijdse inductie, dat de basis vormt voor het werken van de Campbellbrug.

Laat:

• M1 staan voor de onbekende wederzijdse inductie

• L1 staan voor de zelfinductie van de secundaire van wederzijdse inductie M1

• M2 staan voor de variabele standaard wederzijdse inductie

• L2 staan voor de zelfinductie van de secundaire van wederzijdse inductie M2

• R1, R2, R3, R4 staan voor niet-inductieve weerstanden

Het bereiken van de evenwichtspositie van de Campbellbrug vereist een twee-stapsproces:

Stap 1: Initiele Opstelling en Eerste Evenwichtsconditie

De detector wordt in eerste instantie verbonden tussen punten ‘b’ en ‘d’. In deze configuratie functioneert het circuit analoog aan een eenvoudige zelfinductie comme

• Eerste Evenwichtsstap Om de brug in de eerste fase in evenwicht te brengen, worden de weerstanden R3 of R4, samen met R1 en R2, aangepast. Dit aanpassingsproces fine-tune de elektrische parameters van het circuit, waardoor de elektrische potentiaalverschillen over de relevante delen van de brug gelijk worden gemaakt, vergelijkbaar met het aanpassen van gewichten op een weegschaal om evenwicht te bereiken.

• Tweede Evenwichtsstap In de volgende fase wordt de detector opnieuw verbonden tussen punten b' en d'. Op basis van de aanpassingen die in de eerste stap zijn gedaan, wordt vervolgens de variabele standaard wederzijdse inductie M2 systematisch aangepast. Door dit proces van het variëren van M2 terwijl de eerder ingestelde weerstandaanpassingen behouden blijven, wordt de algemene elektrische configuratie van de brug verder geoptimaliseerd. Uiteindelijk wordt een evenwichtspunt bereikt, wat aangeeft dat de brug een staat van evenwicht heeft bereikt waarin de elektrische signalen in het circuit in harmonie zijn, en nauwkeurige metingen van de onbekende wederzijdse inductie M1 kunnen worden gedaan.