Campbell’s Bridge

Campbell-brygge: Definisjon og funksjon
Definisjon
Campbell-bryggen er en spesialisert elektrisk brygge designet for å måle ukjent gjensidig induktans. Gjensidig induktans refererer til det fysiske fenomenet der en endring i strømmen som flyter gjennom en spole inducerer en elektromotorisk kraft (emf) og dermed en strøm i en nabo-spole. Denne bryggen er ikke bare nyttig for å bestemme verdier av gjensidig induktans, men kan også brukes til å måle frekvens. Dette gjøres ved å justere gjensidig induktansen til et nullpunkt blir oppnådd i bryggekretsen.
I elektronikk er det viktig å måle gjensidig induktans nøyaktig for å forstå interaksjonen mellom ulike spoler i kretser, som i transformatorer, induktiv koblingssystemer og forskjellige elektriske maskiner. Campbell-bryggen gir en nøyaktig og pålitelig metode for disse målingene. Når den brukes til frekvensmåling, lar nullpunkt-deteksjonsprinsippet ingeniører etablere en relasjon mellom innstillingen av gjensidig induktans og frekvensen av den elektriske signalen som testes.
Følgende figur illustrerer konseptet om gjensidig induktans, som danner grunnlaget for Campbell-bryggens drift.

La:

• M1 representere den ukjente gjensidige induktansen

• L1 betegne selvinnduktansen til sekundæren av gjensidig induktans M1

• M2 betyde den variabel standard gjensidige induktansen

• L2 være selvinnduktansen til sekundæren av gjensidig induktans M2

• R1, R2, R3, R4 stå for ikke-induktive motstander

For å oppnå den balanserte posisjonen for Campbell-bryggen kreves en to-trinns prosess:

Trinn 1: Første oppsett og første balansebetingelse

Detektoren kobles først til punktene ‘b’ og ‘d’. I denne konfigurasjonen fungerer kretsen analogt med en enkel selvinnduktans som

• Første balansegang For å bringe bryggen til en balansert tilstand i det første trinnet, justeres motstandene R3 eller R4, sammen med R1 og R2. Denne justeringsprosessen finjusterer de elektriske parametrene i kretsen, og sikrer at elektriske potensialforskjeller over de relevante delene av bryggen likevektes, akkurat som å justere vekter på en veie for å oppnå likevekt.

• Andre balansegang I neste fase kobles detektoren på nytt til punktene b' og d'. Bygger videre på justeringene fra det første trinnet, varieres den variable standard gjensidige induktansen M2 systematisk. Gjennom denne prosessen med å variere M2 mens de tidligere satt motstandsjusteringene beholdes, optimiseres den totale elektriske konfigurasjonen av bryggen ytterligere. Til slutt oppnås et balansepunkt, som indikerer at bryggen har oppnådd en tilstand av likevekt hvor de elektriske signalene i kretsen er i harmoni, og nøyaktige målinger av den ukjente gjensidige induktansen M1 kan foretas.