Вьеннің көпіршісі

Винс мосты: Қолданылуы және деңгейлері

Винс мосты АС цептерінде маңызды бөлік болып табылады, негізінен белгісіз частоталарды анықтау үшін қолданылады. Ол 100 Гц-ден 100 кГц-ға дейінгі диапазондағы частоталарды өлшереді, дәлдік деңгейі көбінесе 0,1% - 0,5% аралығында. Частотаны өлшеу функциясынан тырыс, бұл мост көптеген қолданыстарда қолданылады. Капаситивті өлшеу, гармоникалық искемдер аналізаторларының негізгі элементі ретінде, және жоғары дауысты (HF) осцилляторларда қолданылады.

Винс мостының анықтауға қолайлы қасиеттерінің бірі - оның частотка сезімтал болуы. Бұл частотқа сезімталдық, өлшеру максаттары үшін пайдалы болса да, маңызды күйін шешуге қатысты қиындықтарды жаратады. Мосттың теңсіздік нүктесін жетістіру қиын істерге ұшырайды. Бұл қиындықтың негізгі себебі - енгізу құбылыс напрямдасының қасиеті. Жеткілікті практикамен, енгізу құбылыс напрямдасы таза синусоидалық формада болмайды; оның орнына, оның ішінде гармоникалар болады. Бұл гармоникалар Винс мостының теңсіздік шартын бузуы мүмкін, дәл емес өлшеулерге әкеледі немесе мосттың теңсіздікке жетуін бас тартады.

Бұл мәселе шешу үшін, мост цептеріне фильтр қосылады. Фильтр нольдеткішпен сериялық түрде қосылады. Енгізу сигналынан қажетсіз гармоникаларды фильтрлеу арқылы, фильтр мостқа жеткізілетін напрямдасының таза синусоидалық формага жақын болуына көмектеседі. Бұл, соңында, стабилді теңсіздік нүктесін қамтамасыз ету мен Винс мосты арқылы жасалған өлшеулердің жалпы дәлдігі мен иессіздігін жақсартады.

Мосттың теңсіздік шартының анализі

Мост теңсіздік абалына жеткенде, В және С нүктелеріндегі электр потенциалдары тең болады, яғни, V1 = V2 және V3 = V4. V3 напрямдасы, V3 = I1 R3 деп бірдей өлшемде және фазасында V4 (V4 = I2 R4) деп бірдей болады, олардың графигі толық қиылысады. Содан тырыс, BD бөлігі арқылы өтетін I1 ағымы, R4 арқылы өтетін I2 ағымы, I1 R3 және I2 R4 напрямдас-ағым қатынастары да фазасында өтеуі мүмкін.

AC бөлігіндегі жалпы напрямдас өсуі екі компоненттен тұрады: R2 қарғысындағы I2 R2 напрямдас өсуі және C2 капаситорындағы I2/ ωC2 капаситивті напрямдас өсуі. Мост теңсіздік абалында, V1 және V2 напрямдасы өлшемі мен фазасында тең болады.

V1 напрямдасының фазасы R1 қарғысындағы IR R1 напрямдас өсуімен бірге, бұл R1 қарғысының V1 бірдей фазада болғанын көрсетеді. V1 және V3 немесе V2 және V4 напрямдас-векторларының қосындысы мост цептеріндегі электр энергиясының теңсіздігін білдіреді.

Теңсіздік абалында,

Нақты бөлігін теңестіру арқылы,

Көміріс бөлігін салыстыру арқылы,

ω = 2πf мәнін енгізгенде,

R1 және R2 қарғысының слайдерлері механикалық түрде бір-бірімен байланысты. Сондықтан, R1 = R2 болады.