Hvað er Owen’s Bridge?

Owen's Bridge: Skilgreining og grunnvallarregla

Owen's bridge er skilgreind sem rafmagnsbrú til að mæla spenna með því að tengja hana við kapasitönsu. Í kjarni sitt virkar hún eftir samanburðarreglu, þar sem gildi óþekkts spennubanda er steguð út með því að setja það í samanburð við staðallega kapasitör. Með þessum raunverulega aðferð er unnið nákvæmt áætlanlegt gildi spennu með því að búa til rafmagnsefni milli tveggja hluta.

Tengingarmynd Owen's bridge, eins og sýnt er í hliðarskýringarmyndinni, sýnir ákveðna skipulag rafmagnshluta. Þessi mynd er lýsingargóð fyrir að skilja hvernig brúarkerfið er stillt, með áherslu á tengslum milli spennubandsins sem er að vera prófað, staðallega kapasitans og annarra tengdra hluta. Með þessari nákvæmlega útfærðu skipulagi leiðir Owen's bridge til nákværra og trausta mælinga á spenna, sem gerir hana mikilvægan tól til að kynna spennuhluti í rafmagnsverkfræði.

Owen's Bridge: Kerfisstilling og jafnvægastaða

Í Owen's bridge er kerfið búið til af fjórum ólíkum armum merkt sem ab, bc, cd, og da. Armurinn ab er allskyns spennulegur, með óþekktu spennubandi L1 sem skal mæla. Armurinn bc hefur hins vegar allskyns motastrengur. Ármurinn cd hefur fastan kapasitör C4, en ármurinn ad hefur sameiginlegt breytilegt motastreng R2 og breytilegan kapasitör C2, báðir tengdir í röð innan kerfisins.

Grundvallarvirka Owen's bridge felur í sér að samanbera óþekkt spennuband L1 í arminu ab við þekktan kapasitör C4 í arminu cd. Til að ná í jafnvægastaða í brúnni eru motastrengurinn R2 og kapasitörinn C2 stilltir óháð. Þegar brúnnin nálgast þennan jafnvægastaða, er aðeins merki að engin straum fer í gegnum detektorn settan á milli punkta b og c. Þetta eyðilegheit er að punktar b og c af detektorn eru í sama rafmagnspunkti, sem stendur fyrir nauðsynlega jafnvægi til nákvæmra mælinga.

Fásormynd Owen's bridge

Fásormynd Owen's bridge, sýnd í myndinni hér fyrir neðan, veitir lýsingargóð mynd af rafmagnsmagnunum og fásarsamböndunum innan brúarkerfisins. Hún býður upp á gildar upplýsingar um hvernig spennur og straumar vinna saman í mismunandi punktum í kerfinu, sérstaklega í jafnvægastaða, sem gefur dýpri skilning á virkni brúnnar og undirliggjandi rafmagnsfenómön.

Fásoranalyysi og kenning Owen's bridge

Í Owen's bridge, er straumurinn I1, saman með spennurnar E3 = I3 R3 og E4=ω I2 C4, allir á sama fás. Þessi magnunir eru sýndir á láréttri ás fásormyndarinnar, sem táknar að þau séu í sömu fás. Samanburðarlega, spennudroppann I1 R1 í arminu ab er einnig teiknaður á láréttri ás, sem táknar að hann sé í sömu fás við aðra lárétta fásora.

Heildar spennudroppann E1 í arminu ab er niðurstöða af tvemur hlutum: spennulegri spennu ω L1 I1 og motastrengsspennu I1 R1. Þegar brúnnin nálgast jafnvægistaða, verða spennurnar E1 og E2 í armum ab og ad, samhverft, jafnstór og í sama fás. Þeir eru því sýndir á sama ás í fásormyndinni, sem dregur ámerkingu á jafnvægistaða brúarkerfisins.

Spennudroppann V2 í arminu ad er búinn til af tveimur hlutum: motastrengsspennu I2 R2 og kapasitönsuspennu I2 ω C2. Vegna tilgangsins staðallega kapasitans C4 í arminu cd, leitar straumurinn I2 í arminu ad spennudroppanum V4 í arminu cd með 90 gráður. Þessi fásarfjarlægð er mikilvæg eigindi við kapasitönsu-og spennulega samvinna innan brúarkerfisins.

Straumurinn I2 og spennan I2 R2 eru sýndir á lóðrétni ás fásormyndarinnar, eins og sýnt er í myndinni. Straumsuppspennan brúnnarinnar er fengin með fásorlagningu spennanna V1 og V3, sem sameinar rafmagnsframlög frá mismunandi hlutum í kerfinu.

Kenning Owen's bridge

Gerum ráð fyrir:

• L1 tákni óþekkta sjálfspeina með tengdri motastreng R1

• R2 tákni breytilegan ekki-spennulegan motastreng

• R3 verði fastur ekki-spennulegur motastrengur

• C2 tákni breytilegan staðallegan kapasitör

• C4 standi fyrir fastan staðallegan kapasitör

Þegar Owen's bridge er í jafnvægistaða,

I2 C4, eru allir á sama fás. Þessi magnunir eru sýndir á láréttri ás fásormyndarinnar, sem táknar að þeir séu í sömu fás. Samanburðarlega, spennudroppann I1 R1 í arminu ab er einnig teiknaður á láréttri ás, sem táknar að hann sé í sömu fás við aðra lárétta fásora.

Heildar spennudroppann E1 í arminu ab er niðurstöða af tveimur hlutum: spennulegri spennu ωL1 I1 og motastrengsspennu I1 R1. Þegar brúnnin nálgast jafnvægistaða, verða spennurnar E1 og E2 í armum ab og ad, samhverft, jafnstór og í sama fás. Þeir eru því sýndir á sama ás í fásormyndinni, sem dregur ámerkingu á jafnvægistaða brúarkerfisins.

Spennudroppann V2 í arminu ad er búinn til af tveimur hlutum: motastrengsspennu I2 R2 og kapasitönsuspennu I2  C2. Vegna tilgangsins staðallega kapasitans C4 í arminu cd, leitar straumurinn I2 í arminu ad spennudroppanum V4 í arminu cd með 90 gráður. Þessi fásarfjarlægð er mikilvæg eigindi við kapasitönsu-og spennulega samvinna innan brúarkerfisins.

Straumurinn I2 og spennan I2 R2 eru sýndir á lóðrétni ás fásormyndarinnar, eins og sýnt er í myndinni. Straumsuppspennan brúnnarinnar er fengin með fásorlagningu spennanna V1 og V3, sem sameinar rafmagnsframlög frá mismunandi hlutum í kerfinu.

Kenning Owen's bridge

Gerum ráð fyrir:

• L1 tákni óþekkta sjálfspeina með tengdri motastreng R1

• R2 tákni breytilegan ekki-spennulegan motastreng

• R3 verði fastur ekki-spennulegur motastrengur

• C2 tákni breytilegan staðallegan kapasitör

• C4 standi fyrir fastan staðallegan kapasitör

Þegar Owen's bridge er í jafnvægistaða,

Með að skipta raun- og inmaginu fáum við,

Og, 

Forskur og svigar Owen's bridge
Forskur Owen's bridge

Owen's bridge býður upp á mörg goðgildi, sem gerir hana gildan tól til rafmagnsmælinga:

• Einfaldleiki í jafnvægijöfnu: Eitt af mikilvægustu forsur Owen's bridge er einfaldleiki í að fá jafnvægijöfnuna. Ferlið til að ákvarða jafnvægistaða fyrir brúnnina er heldur einfalt, sem gerir flott og hraða greiningu.

• Hætturfjöll-fjölsvæði jafnvægijafna: Jafnvægijafnan Owen's bridge er einföld og inniheldur ekki frekari hætturfjöll. Þetta er mikilvægt vefur að hún leyfir fyrir samræmdar og treystar mælingar yfir stórt frekara hætturfjölla án þess að þurfa að reyna að rekja hætturfjöll-breytingar. Það einfaldar mælingarnar og tryggir að niðurstöður séu ekki áhrifðar af hætturfjöll-breytingum í rafmagns-uppsprettu.

• Margþættleiki í spennumælingu: Owen's bridge er vel valin til að mæla spenna yfir stórt frekara. Sama hvort að spennan sé litill eða stór, getur brúnnin efnað nákvæmar mælingar, sem gerir hana notuð í mörgum rafmagnsverkfræði tilgangi þar sem spennukennsla er nauðsynleg.

Svigar Owen's bridge

Að lokum Owen's bridge hefur sumar takmarkanir:

• Hæð kostnaður og miðlungs nákvæmni: Brúnnin notar dýra kapasitör, sem auksar hennar heildarkostnað. Auk þess, nákvæmni Owen's bridge er venjulega um 1 prósent. Þessi miðlungs nákvæmni gæti verið of lágt fyrir atvik sem biðja um mjög nákvæmar spennamælingar, og hæð kostnaður sem kemur með nauðsynlegum hlutum gæti gert hana minni tiltæk fyrir verkefni með takmarkað kostnað.

• Hlutabundið takmarkanir: Gildi fastans kapasitans C2 í Owen's bridge er mikið stærra en kvalitetsfakturinn Q2. Þessi samband getur lagt takmarkanir á afl brúnnarinnar og fleksibiliti, sem gæti áhrifáð hennar aðferð að vinna við ákveðna tegunda spennuhluta eða vinna undir ákveðnum rafmagnsforhöldum.

Breytingar á Owen's bridge

Til að takast á sumum af hennar ógrímanum takmarkanir eða að passa hana við mismunandi mælingar, Owen