Мост Кэмпбелла

Мост Кэмпбелла: Определение и функция
Определение
Мост Кэмпбелла — это специализированный электрический мост, предназначенный для измерения неизвестной взаимной индуктивности. Взаимная индуктивность — это физическое явление, при котором изменение тока, протекающего через одну катушку, вызывает электродвижущую силу (ЭДС) и, следовательно, ток в соседней катушке. Этот мост не только полезен для определения значений взаимной индуктивности, но также может использоваться для измерения частоты. Это делается путем регулировки взаимной индуктивности до достижения нулевой точки в цепи моста.
В электротехнике точное измерение взаимной индуктивности является критически важным для понимания взаимодействия между различными катушками в цепях, таких как трансформаторы, системы индуктивной связи и различные электрические машины. Мост Кэмпбелла предоставляет точный и надежный метод для этих измерений. При использовании для измерения частоты принцип обнаружения нулевой точки позволяет инженерам установить связь между настройкой взаимной индуктивности и частотой проверяемого электрического сигнала.
На следующем рисунке показано понятие взаимной индуктивности, которое составляет основу работы моста Кэмпбелла.

Пусть:

• M1 обозначает неизвестную взаимную индуктивность

• L1 означает собственную индуктивность вторичной обмотки взаимной индуктивности M1

• M2 обозначает переменную стандартную взаимную индуктивность

• L2 является собственной индуктивностью вторичной обмотки взаимной индуктивности M2

• R1, R2, R3, R4 обозначают неиндуктивные сопротивления

Достижение сбалансированного состояния моста Кэмпбелла требует двухэтапной процедуры:

Шаг 1: Начальная настройка и первое условие баланса

Детектор изначально подключается между точками ‘b’ и ‘d’. В этой конфигурации цепь функционирует аналогично простому мосту самой индуктивности

• Первый этап балансировки Для приведения моста к сбалансированному состоянию на первом этапе, сопротивления R3 или R4, а также R1 и R2, корректируются. Этот процесс настройки тонко регулирует электрические параметры цепи, обеспечивая равенство электрических потенциальных разностей по соответствующим частям моста, подобно настройке весов на весах для достижения равновесия.

• Второй этап балансировки На следующем этапе детектор переподключается между точками b' и d'. На основе настроек, выполненных на первом этапе, переменная стандартная взаимная индуктивность M2 затем систематически изменяется. Через этот процесс изменения M2 при сохранении предварительно установленных настроек сопротивлений, общая электрическая конфигурация моста дополнительно оптимизируется. В конечном итоге достигается точка баланса, указывающая, что мост достиг состояния равновесия, где электрические сигналы в цепи согласованы, и можно точно измерить неизвестную взаимную индуктивность M1.