오웬스 다리 인 이유 : 회로, 이론 및 위상 다이어그램

현대 통신 시스템은 복잡한 전기 및 전자 회로 등이있는 AC 브리지를 사용합니다. 사용되는 다양한 유형의 AC 브리지 전자 회로 Maxwell의 다리, Maxwell의 Wein 다리, 앤더슨 다리 , Hay ’s bridge, Owen 다리, De Sauty 다리, Schering 다리 및 Wien 시리즈 다리. 코일의 품질 계수를 측정하기위한 다양한 유형의 AC 브리지가 있지만 작은 범위로 제한됩니다. 예를 들면 맥스웰의 다리 10보다 큰 품질 계수를 측정하도록 제한됩니다. Hay ’s 브리지는 1 ~ 10의 품질 계수 범위에 적합합니다. Anderson 브리지는 몇 마이크로 Henry의 인덕턴스 값 범위를 측정하는 데 사용됩니다. 따라서 광범위한 인덕터를 측정하는 데 적합한 브리지 회로가 필요합니다. 그 브리지 회로를 Owens 브리지라고합니다.

오웬스 브리지 정의

정의: Owens 브리지 회로는 저항 및 커패시턴스 측면에서 알 수없는 광범위한 인덕턴스를 측정하는 데 사용되는 AC 브리지로 정의됩니다. 일반적으로 비교 원칙에 따라 작동합니다. 그것은 측정 된 미지수를 의미합니다 인덕턴스 값은 표준 또는 알려진 커패시터와 비교됩니다. 이 유형의 브리지 회로는 표준 커패시터와 가변 저항기 여기를 위해.

오웬스 브리지 서킷

Owens 브리지 회로에는 정사각형 또는 마름모 모양으로 연결된 4 개의 암이 있습니다. AC 전압 신호와 널 감지기는 암의 접합부에 연결됩니다. Owens 브리지의 회로도가 아래에 나와 있습니다.

오웬스 브리지 회로

• 위의 회로에서 우리는 ab, bc, cd, da가 브리지로 연결된 네 개의 암임을 알 수 있습니다.
• 암‘ab’에는 저항이‘R1’인 알 수없는 자체 인덕턴스‘L1’이 포함되어 있습니다.
• 암‘bc’에는 순수 저항‘R3’이 포함되어 있습니다.
• 다른 암‘cd’에는 고정 표준 커패시터‘C4’가 포함되어 있습니다.
• 마지막 암 'da'에는 가변 표준 커패시터 'C2'와 직렬로 연결된 가변 비유도 저항 'R2'가 포함되어 있습니다.
• 영점 검출기가 연결되어 균형 상태를 알 수 있습니다. 브리지 회로 .

수정 된 Owen의 브리지에는 암 중 하나에 연결된 저항과 병렬로 전압계가 포함되어 있습니다. 전류계는 또한 측정을 위해 브리지 회로에 직렬로 연결됩니다. DC 전류 AC 전류는 전압계를 사용하여 측정 할 수 있습니다. Owens 브리지의 수정 된 회로는 다음과 같습니다.

수정 된 오웬스 브리지

Owens Bridge 이론

Owens 브리지의 이론은 단지 알 수없는 인덕턴스 'L1'을 브리지 회로의 암 'cd'에 연결된 알려진 커패시터 'C4'와 비교합니다. 균형 상태에서 비유도 저항 'R2'와 가변 표준 커패시터 'C2'는 독립적으로 변경 될 수 있습니다. 따라서 브리지 회로를 통해 전류가 흐르지 않으며 영점 검출기에 의해 전위가 기록되지 않습니다.

Owens 브리지 회로에서 우리는이를 관찰 할 수 있습니다.

알 수없는 자체 인덕턴스‘L1’

순수 저항기‘R3’(고정 비유도 저항)

고정 표준 커패시터‘C4’

가변 표준 커패시터‘C2’와 직렬로 연결된 가변 비유 도성 저항‘R2’.

브리지 회로의 균형 상태를 알기 위해 널 감지기가 연결됩니다.

기본 AC 브리지 회로의 균형 방정식을 고려하십시오.

Z1Z4 = Z2Z3

이제 위의 방정식에서 Owens 브리지 회로의 임피던스를 대체하십시오.

그때

(R1 + jωL1) (1 / jωC4) = (R2 + 1 / jωC2) R3

이제 위의 방정식에서 실수와 허수 항을 분리하십시오.

우리는

L1 = R2R3C4

미지의 인덕턴스는 위의 방정식에서 측정 할 수 있습니다.

R1 = R3 (C4 / C2)

가변 표준의 가치 콘덴서 ‘C2’가 측정됩니다.

Owens Bridge의 페이저 다이어그램

Owens 브리지의 페이저 다이어그램은 아래와 같습니다.

페이저 다이어그램

위의 페이저 다이어그램에서 볼 수 있습니다.

수평 축은 동일한 위상에있는 전류 I1, E3 = I3R3 및 E4 = ωI2C4를 나타냅니다. 또한 'i1r1'의 전압 강하도 가로축을 나타냅니다.

전압 강하 'e1'은 유도 전압 강하 (ωL1L1)와 저항 전압 강하 (I1R1)의 합을 나타냅니다.

브리지 회로의 균형 상태에서 전압 강하 'E1'과 'E2'는 암에서 동일하며 동일한 축에 표시됩니다.

마찬가지로 전압 강하 'e3'은 저항성 전압 강하 (I2R2)와 용량 성 전압 강하 (I2 / wC2)의 합입니다. 고정 커패시터로 인해 전류 i1은 수직 (90도) 전압 강하 'e4'가됩니다. 전류 'I2'와 전압 강하 I2R2는 세로축을 나타냅니다. 공급 전압은‘E1’및‘E3’을 나타냅니다.

장점

Owens 브리지의 장점은 측정 된 알 수없는 인덕턴스가 주파수와 무관하고 주파수 공급이 필요 없다는 것입니다.

• 균형 방정식은 매우 쉽고 간단하게 얻을 수 있습니다.
• 커패시턴스 측면에서 광범위한 인덕턴스를 측정하는 데 사용됩니다.
• 또한 광범위한 커패시턴스 값을 측정하는 데 사용됩니다 (최종 균형 방정식에서 얻음).

단점

Owen 다리의 단점은 다음과 같습니다.

• 이 브리지 회로에 사용되는 가변 표준 커패시터는 매우 비쌉니다. 따라서 Owen의 브리지 회로 비용도 증가합니다.
• 회로에 사용되는 가변 표준 커패시터의 정확도는 매우 낮습니다 (거의 1 %).
• 더 큰 가변 표준 커패시터를 사용하면 측정 된 코일의 품질 계수 범위가 늘어납니다. 이것은 회로 비용을 더욱 증가시킬 수 있습니다.

자주 묻는 질문

1). 널 감지기 란 무엇입니까?

AC 브리지 회로의 균형 상태를 찾는 데 도움이됩니다 (주어진 값이 0 일 때). 또한 알려지지 않은 값 (인덕턴스 / 저항 / 커패시턴스 / 임피던스)을 알려진 값 (기준 또는 표준 값)과 비교합니다.

2). 코일의 품질 계수 (q 계수) 란 무엇을 의미합니까?

작동 주파수에서 코일의 리액턴스와 저항의 비율입니다.

Q = ωL / R = XL / R

삼). AC 브리지에서 발생한 오류 유형은 무엇입니까?

자기장 누설 오류 와전류 오류, 주파수 오류 및 파형 오류.

4). 커패시턴스 측정에 사용되는 브리지 유형은 무엇입니까?

Wien 브리지는 보정 된 저항 및 주파수 측면에서 커패시턴스를 측정하는 데 사용됩니다.

5). AC 브리지가 널 감지기 대신 검류계를 사용하지 않는 이유는 무엇입니까?

검류계는 직류 (DC)의 흐름 만 측정하므로 AC 브리지에는 사용되지 않습니다.

따라서 이것은 Owen의 정의, 회로, 이론, 장점 및 단점에 관한 것입니다. 다리 . 여기에 'Owen 's bridge의 응용 프로그램은 무엇입니까?'라는 질문이 있습니다.