వైన్ బ్రిడ్జ్: ప్రయోజనాలు మరియు చట్టాలు
వైన్ బ్రిడ్జ్ AC సర్కిట్లలో ఒక ముఖ్యమైన ఘటకం, ప్రధానంగా తెలియని ఫ్రీక్వెన్సీల విలువను నిర్ధారించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. ఇది 100 Hz నుండి 100 kHz వరకు ఫ్రీక్వెన్సీలను కొలిచేవారు, అనుమానించిన సరైనత సాధారణంగా 0.1% నుండి 0.5% వరకు ఉంటుంది. ఫ్రీక్వెన్సీ కొలిచే పనికి దాదాపు దూరంలో, ఈ బ్రిడ్జ్ వివిధ ప్రయోజనాలలో ఉపయోగించబడుతుంది. ఇది కెపెసిటెన్స్ కొలిచేందుకు, హార్మోనిక్ డిస్టర్షన్ విశ్లేషణా యంత్రాల్లో ముఖ్య భాగంగా, అంతరిక్ష ఉపగామన ఆపరేటర్లు (HF) లో కూడా ఉపయోగించబడుతుంది.
వైన్ బ్రిడ్జ్ యొక్క ఒక నిర్ణాయక గుణం ఫ్రీక్వెన్సీకు సూక్ష్మత. ఈ ఫ్రీక్వెన్సీ - సూక్ష్మత, ఇది అందుబాటులోని కొలిచే పన్నులకు ఉపయోగపడుతుంది, అయితే ఇది ప్రమాదకరమైన చట్టాన్ని కూడా తోయ్యేస్తుంది. బ్రిడ్జ్ యొక్క సమాధాన పాయింట్ని చేరువంటి చేయడం ఒక సంక్లిష్ట పనిగా ఉంటుంది. ఈ కష్టం ప్రధానంగా ఇన్పుట్ సర్పు వోల్టేజ్ యొక్క ప్రకృతి వల్ల ఉంటుంది. వాస్తవ పరిస్థితులలో, ఇన్పుట్ సర్పు వోల్టేజ్ సాధారణంగా ఒక ప్యుర్ సైనసోయిడల్ వేవ్ఫార్మ్ కాదు; ఇది ప్రాయోగికంగా హార్మోనిక్లను కలిగి ఉంటుంది. ఈ హార్మోనిక్లు వైన్ బ్రిడ్జ్ యొక్క సమాధాన పరిస్థితిని హెచ్చరించవచ్చు, అయితే అసమాన కొలిచే పన్నులను లేదా బ్రిడ్జ్ సమాధానాన్ని చేరువంటి చేయడానికి ప్రతిరోధించవచ్చు.
ఈ సమస్యను దూరం చేయడానికి, బ్రిడ్జ్ సర్కిట్లో ఒక ఫిల్టర్ చేర్చబడుతుంది. ఈ ఫిల్టర్ నల్ డిటెక్టర్ లోనికి శ్రేణి వంటి జోడించబడుతుంది. ఇన్పుట్ సిగ్నల్ నుండి అవసరం లేని హార్మోనిక్లను ఫిల్టర్ చేసి, ఫిల్టర్ బ్రిడ్జ్ వచ్చే వోల్టేజ్ సాధారణంగా ఒక ప్యుర్ సైనసోయిడల్ వేవ్ఫార్మ్ కంటే దగ్గరగా ఉంటుంది. ఇది, తనిఖీ సమాధాన పాయింట్ చేరువంటి చేరువంటి చేయడానికి మరియు వైన్ బ్రిడ్జ్ నుండి చేయబడే కొలిచే పన్నుల మొత్తం సరైనత మరియు నమ్మకం ప్రభావం చేస్తుంది.

బ్రిడ్జ్ యొక్క సమాధాన పరిస్థితి విశ్లేషణ
బ్రిడ్జ్ సమాధాన పరిస్థితిని చేరువంటి చేసినప్పుడు, B మరియు C నోడ్ల వద్ద ఎలక్ట్రికల్ పోటెన్షియల్ V1 = V2 మరియు V3 = V4 అవుతుంది. V3 వోల్టేజ్, ఇది V3 = I1 R3 గా వ్యక్తపరచబడుతుంది, మరియు V4 (V4 = I2 R4) వోల్టేజ్ కు సమానమైన పరిమాణం మరియు సమాన పేజీ ఉంటుంది, వేవ్ఫార్మ్లు ముఖ్యంగా ఒకటిగా ఉంటాయ. కూడా, BD అంగం దిశలో ప్రవహించే I1 కరెంట్, R4 దిశలో ప్రవహించే I2 కరెంట్, మరియు వోల్టేజ్-కరెంట్ సంబంధాలు I1 R3 మరియు I2 R4, అన్ని ఇన్-ఫేజ్ లక్షణాలను ప్రదర్శిస్తాయి.
AC అంగం వద్ద మొత్తం వోల్టేజ్ రాయిండి రెండు భాగాల సమగ్రం: R2 రెసిస్టెన్స్ వద్ద వోల్టేజ్ రాయిండి I2 R2 మరియు C2 కెపెసిటెన్స్ వద్ద కెపెసిటివ్ వోల్టేజ్ రాయిండి I2/ ωC2. బ్రిడ్జ్ యొక్క సమాధాన పరిస్థితిలో, V1 మరియు V2 వోల్టేజ్లు పరిమాణం మరియు పేజీ రెండంటిని సరిగా ఉంటాయి.
V1 వోల్టేజ్ యొక్క పేజీ R1 అంగం వద్ద వోల్టేజ్ రాయిండి IR R1 కి సమానం, ఇది R1 రెసిస్టెన్స్ V1 కి సమాన పేజీలో ఉన్నట్లు సూచిస్తుంది. V1 మరియు V3 లేదా V2 మరియు V4 ల ఫేజోర్ జోడింపు వ్యవస్థాపక సర్పు వోల్టేజ్ను ప్రతిబింబిస్తుంది, బ్రిడ్జ్ సర్కిట్లో ఎలక్ట్రికల్ సమాధానాన్ని చూపుతుంది.
సమాధాన పరిస్థితిలో,

వాస్తవ భాగాన్ని సమానం చేయడం వద్ద,

కల్పిత భాగాన్ని పోల్చడం వద్ద,

ω = 2πf విలువ ప్రతిస్థాపించడం వద్ద,

R1 మరియు R2 రెసిస్టెన్స్ల స్లైడర్లు మెకానికల్ రూపంలో కనెక్ట్ అవుతాయి. అందువల్ల, R1 = R2 అవుతుంది.