wha是欧文斯桥:电路,理论及其定位图

现代通信系统使用交流桥,具有复杂的电气和电子电路等。2021欧洲杯足球竞猜官方平台不同类型的交流电桥用于电子电路Maxwell的Maxwell's Wein Bridge是Maxwell的桥梁,安德森桥梁,干草的桥梁,欧文桥,de sauty桥,Sching桥和维也纳系列桥梁。虽然有不同类型的AC桥用于测量线圈的质量因素,但它们仅限于小范围。例如,麦克斯韦桥是限制于测量质量因子大于10的。海氏桥适用于质量因子范围1 - 10。安徒生电桥是用来测量电感值范围从几个微亨利。因此,我们需要一个桥式电路,它应该适合测量各种电感。这个电路桥叫做欧文斯桥。

欧文斯桥定义

定义:欧文斯电桥电路定义为交流电桥,用于测量大范围内未知电感的电阻和电容。它通常是基于比较的原则。这意味着测量的未知电感值与标准或已知电容比较。这种类型的桥电路使用一个标准的电容器和一个可变电阻器刺激。


欧文斯桥电路

欧文斯电桥电路包括四个连接成正方形或菱形的臂。一个交流电压信号和一个零检测器通过臂的接点连接。欧文斯桥的电路图如下所示。

欧文斯 - 桥接电路
owens-bridge-circuit
  • 从上述电路,我们可以观察到AB,BC,CD和DA是桥的四个臂。
  • ARM'AB'包含未知的自动电感'L1',具有阻力'R1'
  • ARM'BC'包含纯电阻'R3'
  • 另一只“cd”手臂包含一个固定的标准电容“C4”
  • 最后一个臂“da”包含可变无感电阻“R2”与可变标准电容“C2”串联。
  • 连接空检测器以了解余额条件桥电路

改进的欧文的桥梁包含平行表的电压表,其电阻连接到一个臂中的一个。电流表也串联连接到桥接电路以测量直流电流而交流电流可以用电压表测量。欧文斯桥改进后的电路如下图所示。

修饰 - 欧文斯 - 桥梁
修饰 - 欧文斯 - 桥梁

欧文斯桥理论

欧文斯电桥的理论是,未知的电感L1与连接在电桥电路臂“cd”上的已知电容C4相比较。在平衡条件下,无感电阻R2和可变标准电容C2可以独立变化。因此,没有电流流过桥电路,零检测器也不会记录电势。

来自欧文斯桥接电路,我们可以观察到这一点,


未知的自身电感L1的

纯电阻'R3'(固定无感性电阻)

固定标准电容器“C4”

可变非电阻电阻'R2'串联,具有可变标准电容器'C2'。

连接一个零检测器以了解桥电路的平衡情况。

考虑一个基本交流电桥电路的平衡方程,

z1z4 = z2z3.

将欧文斯桥电路的阻抗代入上式

然后

(R1 +JωL1)(1 /Jωc4)=(R2 + 1 /Jωc2)R3

现在将真实和虚构的术语与上述等式分开

我们得到,

l1 = R2R3C4

未知电感可以从上面的等式测量

R1 = R3(C4 / C2)

变量标准的值电容器测量'C2'。

欧文斯桥的Phasor图

欧文斯桥的相量图如下所示。

Phasor-james
相量图

从上面的相位图,我们可以观察到这一点,

横轴表示I1, E3 = I3R3, E4 =ωI2C4,处于同一阶段。“i1r1”的压降也代表横轴。

电压降'E1'表示感应电压降(ωl1l1)和电阻电压降的总和(i1r1)

在桥接电路的平衡条件下,电压降'E1'和'E2'在臂上等于并且在同一轴上表示。

类似地,压降' e3 '是电阻压降(I2R2)和电容压降(I2/wC2)的总和。由于固定的电容器,电流i1变成垂直(90度)压降' e4 '。电流' I2 '和电压降I2R2代表纵轴。电源电压表示‘E1’和‘E3’。

优点

欧文斯电桥的优点是测量的未知电感与频率无关,不需要任何频率源。

  • 可以非常容易地获得平衡方程,简单。
  • 从电容的角度来说,它用来测量很大范围的电感。
  • 它也被用来测量大范围的电容值(我们从最终的平衡方程得到)。

缺点

欧文桥的缺点包括

  • 该桥电路中使用的可变标准电容非常昂贵。因此,欧文桥接电路的成本也增加了。
  • 电路中使用的可变标准电容的准确性非常低(近1%)
  • 较大的可变标准电容的使用将增加测量线圈的质量因数的范围。这可以进一步提高电路的成本。

常见问题

什么是空检测器?

它有助于找到交流电桥电路的平衡状态(当给定值为零时)。并将未知值(电感/电阻/电容/阻抗)与已知值(参考值或标准值)进行比较。

2)。如何由线圈的质量因数(Q因子)是什么?

它是线圈的电抗与工作频率下的电阻之比。

q =ωl/ r = xl / r

交流电桥有哪些类型的错误?

磁场泄漏错误涡流误差,频率误差和波形误差。

4)用哪种电桥来测量电容?

Wien桥用于测量校准电阻和频率方面的电容。

交流电桥为什么不用电流计而用零检测器?

电流计不用于交流电桥,因为它只测量直流电流(DC)。

因此,这是关于欧文的定义,电路,理论,优点和缺点。这是一个问题,“欧文桥的应用是什么?”

添加评论