Kas ir Owend līkne?

Owen's Bridge: Definīcija un princips

Owen's bridge ir definēts kā elektriskais tiltas, kas īpaši izstrādāts induktivitātes mērīšanai, salīdzinot to ar kapacitāti. Tā būtībā darbojas pēc salīdzināšanas principa, kur nezināmas induktora vērtības sistēmiski novērtē, salīdzinot to ar standarta kondensatoru. Šis metožisks pieeja ļauj precīzi noteikt induktivitātes vērtību, izveidojot elektriskas ekvivalences starp abiem komponentiem.

Owen's bridge savienojuma diagramma, kā attēlota pievienotajā figūrā, parāda tā dažādo elektrisko elementu specifisko sakārtojumu. Šī diagramma palīdz visuropiņāk saprast, kā ir konfigurēts tilta shēma, uzsvērums ir doto induktoru, standarta kondensatoru un citus saistītos komponentus. Ar šo rūpīgi izstrādātu iekārtu Owen's bridge ļauj precīzus un uzticamus induktivitātes mērījumus, padarot to par būtisku rīku elektrotehnikā induktīvo komponentu raksturošanai.

Owen's Bridge: Shēmas konfigurācija un līdzsvars

Owen's bridge shēmā ir četri atsevišķi apakšshēmas virknes, kas apzīmētas kā ab, bc, cd un da. ab apakšshēma ir tikai induktīva, tajā atrodas nezināmais induktors L1, kas jāmēra. Savukārt bc apakšshēma ir tikai pretestība. cd apakšshēmā ir fiksēts kondensors C4, bet ad apakšshēmā ir kombinācija no mainīgā pretestības R2 un mainīgā kondensora C2, abi savienoti sērijā šemā.

Owen's bridge pamatdarbība ietver nezināma induktora L1 ab apakšshēmā salīdzināšanu ar zināmo kondensoru C4 cd apakšshēmā. Lai sasniegtu līdzsvaru bridžā, pretestība R2 un kondensors C2 tiek pielāgoti neatkarīgi. Kad tilts sasniedz šo līdzsvara stāvokli, galvenais indikators ir, ka caur detektora punktiem b un c neiet strāva. Šī strāvas nepieciešamība norāda, ka detektora gala punkti b un c ir vienādā elektriskā potenciālā, veidojot nepieciešamo līdzsvaru precīzai mērīšanai.

Owen's Bridge fazoras diagramma

Owen's bridge fazoras diagramma, attēlotā zemāk esošajā figūrā, piedāvā vizuālu attēlojumu elektriskajām lielumiem un to fāzes attiecībām šemā. Tā sniedz vērtīgu informāciju par to, kā spriegumi un strāvas intereferē dažādos punktos šemā, it īpaši līdzsvara stāvoklī, palīdzot gūt dziļāku sapratni par bridža darbības principiem un uzsākto elektrisko fenomenu.

Fazoras analīze un Owen's bridge teorija

Owen's bridge strāva I1, kā arī spriegumi E3 = I3 R3 un E4=ω I2 C4, visi dalās vienā fāzē. Šie lielumi ir attēloti horizontālā ass fazoras diagrammā, kas liecina par to fāzes sakritību. Līdzīgi, sprieguma pazeminājums I1 R1 ab apakšshēmā arī ir attēlots horizontālajā asij, atspoguļojot to fāzes sakritību ar citiem horizontāli orientētiem fazoras.

Kopējais sprieguma pazeminājums E1 ab apakšshēmā ir divu komponentu kombinācija: induktīvais sprieguma pazeminājums ω L1 I1 un pretestības sprieguma pazeminājums I1 R1. Kad tilts sasniedz līdzsvara stāvokli, spriegumi E1 un E2 ab un ad apakšshēmā atbilstoši, kļūst vienādi lielumā un fāzē. Tādējādi tie ir attēloti vienā asij fazoras diagrammā, uzsvērums ir līdzsvara stāvoklis šemā.

Sprieguma pazeminājums V2 ad apakšshēmā sastāv no diviem daļām: pretestības sprieguma pazeminājuma I2 R2 un kapacitātes sprieguma pazeminājuma I2 ω C2. Tā kā cd apakšshēmā ir fiksēts kondensors C4, tad ad apakšshēmā plūstošā strāva I2 pārāksta sprieguma pazeminājumu V4 cd apakšshēmā par 90 grādiem. Šis fāzes atšķirība ir kapacitātes - induktīvās interakcijas galvenā īpašība šemā.

Strāva I2 un spriegums I2 R2 ir attēloti vertikālā ass fazoras diagrammā, kā attēlots zemāk esošajā figūrā. Šemā piegādes spriegumu iegūst fazoras summas V1 un V3 kombinācijā, kas apvieno elektriskos ieguldījumus no dažādām šemas daļām.

Owen's bridge teorija

Pieņemsim:

• L1 apzīmē nezināmo savainductance ar asociēto pretestību R1

• R2 pārstāv mainīgo neinduktīvo pretestību

• R3 ir fiksētā neinduktīvā pretestība

• C2 apzīmē mainīgo standarta kondensoru

• C4 apzīmē fiksēto standarta kondensoru

Owen's bridge līdzsvara stāvoklī,

I2 C4, visi dalās vienā fāzē. Šie lielumi ir attēloti horizontālā ass fazoras diagrammā, kas liecina par to fāzes sakritību. Līdzīgi, sprieguma pazeminājums I1 R1 ab apakšshēmā arī ir attēlots horizontālajā asij, atspoguļojot to fāzes sakritību ar citiem horizontāli orientētiem fazoras.

Kopējais sprieguma pazeminājums E1 ab apakšshēmā ir divu komponentu kombinācija: induktīvais sprieguma pazeminājums ωL1 I1 un pretestības sprieguma pazeminājums I1 R1. Kad tilts sasniedz līdzsvara stāvokli, spriegumi E1 un E2 ab un ad apakšshēmā atbilstoši, kļūst vienādi lielumā un fāzē. Tādējādi tie ir attēloti vienā asij fazoras diagrammā, uzsvērums ir līdzsvara stāvoklis šemā.

Sprieguma pazeminājums V2 ad apakšshēmā sastāv no diviem daļām: pretestības sprieguma pazeminājuma I2 R2 un kapacitātes sprieguma pazeminājuma I2  C2. Tā kā cd apakšshēmā ir fiksēts kondensors C4 , tad ad apakšshēmā plūstošā strāva I2 pārāksta sprieguma pazeminājumu V4 cd apakšshēmā par 90 grādiem. Šis fāzes atšķirība ir kapacitātes - induktīvās interakcijas galvenā īpašība šemā.

Strāva I2 un spriegums I2 R2 ir attēloti vertikālā ass fazoras diagrammā, kā attēlots zemāk esošajā figūrā. Šemā piegādes spriegumu iegūst fazoras summas V1 un V3 kombinācijā, kas apvieno elektriskos ieguldījumus no dažādām šemas daļām.

Owen's bridge teorija

Pieņemsim:

• L1 apzīmē nezināmo savainductance ar asociēto pretestību R1

• R2 pārstāv mainīgo neinduktīvo pretestību

• R3 ir fiksētā neinduktīvā pretestība

• C2 apzīmē mainīgo standarta kondensoru

• C4 apzīmē fiksēto standarta kondensoru

Owen's bridge līdzsvara stāvoklī,

Atdalot reālo un imagināro daļu, iegūstam,

Un,

Owen's bridge priekšrocības un trūkumi
Owen's bridge priekšrocības

Owen's bridge piedāvā vairākas nozīmīgas priekšrocības, kas padara to par vērtīgu rīku elektromērījumos:

• Līdzsvara vienādojuma vienkārša izvedums: Viens no galvenajiem Owen's bridge stiprumiem ir tā, cik viegli var iegūt tā līdzsvara vienādojumu. Procesa, ar kura palīdzību nosaka šema līdzsvara nosacījumus, ir relatīvi vienkāršs, kas palīdz ātri un efektīvi veikt analīzi.

• Frekvenču neatkarīgs līdzsvara vienādojums: Owen's bridge līdzsvara vienādojums ir vienkāršs un nesatur frekvenču komponentes. Šī īpašība ir ļoti priekšrocīga, jo ļauj veikt uzticamus mērījumus plašā frekvences diapazonā, bez nepieciešamības ņemt vērā frekvenču atkarības variācijas. Tas vienkāršo mērīšanas procesu un nodrošina, ka rezultāti nav ietekmēti strāvas avota darbības frekvences svārstībām.

• Versatility in Inductance Measurement: Owen's bridge ir labi piemērots induktivitātes mērīšanai plašā diapazonā. Vai tā ir saistīta ar relatīvi maziem vai lieliem induktivitātes vērtībām, šemā var efektīvi sniegt precīzus mērījumus, padarot to piemērotu dažādām elektrotehniskām situācijām, kur nepieciešama induktivitātes raksturošana.

Owen's bridge trūkumi

Neraugoties uz tā priekšrocībām, Owen's bridge arī ir dažas ierobežojumu:

• Augsta cena un vidēja precizitāte: Šemā tiek izmantoti dārgi kondensori, kas būtiski palielina kopējo izmaksas. Papildus tam, Owen's bridge precizitāte ir parasti aptuveni vien percent. Šī vidējā precizitāte var nebūt pietiekama lietotnēm, kas prasa ļoti precīzus induktivitātes mērījumus, un augstā cena, kas saistīta ar nepieciešamajiem komponentiem, var padarīt to mazāk pievilcīgu projektos ar budžeta ierobežojumiem.

• Komponētu specifiski ierobežojumi: Fiksētā kondensora C2 vērtība Owen's bridge ir daudz lielāka nekā kvalitātes faktors Q2. Šī attiecība var radīt ierobežojumus šemā veiktspējai un elastībai, iespējams, ietekmējot tā spēju apstrādāt noteiktus induktīvos komponentus vai darboties noteiktās elektriskās nosacījumos.

Owen's bridge modifikācijas

Lai risinātu