什么是麦克斯韦电桥:电路,相量图和应用
用于计算未知量的电路抵抗性、电感、电容、频率和互感称为交流电桥。这些电路以交流电压信号工作。这些桥的工作原理是阻抗平衡比,由零值检测器得到,并产生准确的结果。在一些电路中,交流放大器可以用来代替零值检测器。由电路得到的平衡方程可用于确定未知电阻、电容和电感,且与频率无关。交流电桥用于通信系统,复杂的电气和2021欧洲杯足球竞猜官方平台电子电路还有很多。电子电路中使用不同类型的AC桥。它们是麦克斯韦桥,麦克斯韦·伟门桥,安德森桥,干草桥,欧文桥,去苏桥,Schering Bridge和Wein系列桥。
麦克斯韦桥定义
麦克斯韦桥也被称为麦克斯韦Wein桥或改进形式惠斯通桥麦克斯韦电感电容桥,由四个臂组成,用于根据校准的电容和电阻测量未知电感。它可用于测量未知电感值,并与标准值进行比较。它的工作原理是将已知和未知电感值进行比较。
采用零偏转法计算电感,并进行了并联校准电阻器和电容器。如果电感阻抗的正相位角被电容阻抗的负相位角(连接在相反的臂上)补偿,则称麦克斯韦桥电路是谐振的。因此,没有电流流过电路,也没有电位通过零检测器。
麦克斯韦桥公式
如果Maxwell的桥梁处于平衡状态,则可以使用可变标准电容来测量未知电感。Maxwell的桥式配方(在电感,电阻和电容方面)
R1 = R2r3 / R4
l1 = R2R3C4
麦克斯韦电桥电路的品质因数为:
Q = ωl1 / r1 = ωc4r4
麦克斯韦桥电路
麦克斯韦电桥电路由4个臂组成,臂的形状为方形或菱形。在这个电路中,两臂包含一个电阻,另一臂包含电阻和电感串联,最后一臂包含电阻和电容并联。基本的麦克斯韦电桥电路如下所示。
将交流电压源和零值检测器对角线连接到桥式电路中,以测量未知电感值并与已知电感值进行比较。
麦克斯韦尔桥式方程式
从电路,AB,BC,CD和DA是以菱形形状连接的4臂。
AB和CD是电阻R2和R3,
BC是电阻和电感的串联组合,给出Rx和Lx。
DA是作为R1和C1给出的电阻器和电容器的并联组合
考虑Z1,Z2,Z3和Zx是桥电路的4臂的阻抗。这些阻抗的值被给出,
Z1= (R1+jwL1) [since Z1=R1+1/jwC1]
Z2 R2 =
Z3 = R3
zx =(r4 + jwlx)
或
Z1= R1和C1平行,也就是Y1=1/Z1
Y1 = 1 / R1 + JΩc1
Z2 R2 =
Z3 = R3
Zx=Rx与Lx =Rx+jωLx的级数
取一个基本交流桥式电路的平衡方程如下:
z1zx = z2z3.
Zx = Z2Z3 / Z1
替换上面的平衡方程中麦克斯韦桥电路的阻抗值。然后,
RX +JωLX= R2R3((1 / R1)+JωC1)
RX +JωLX= R2R3 / R1 +JωC1R2R3
现在将上面两个方程中的实项和虚项等号,
Rx = R2R3/R1 and Lx =C1R2R3
ωLx/Rx = ωC1R2R3x R1/R2R3 = ωC1R
其中q =桥电路的质量因子
Rx =未知电阻
Lx =未知的电感
R2和R3 =已知的无感电阻
C1 =并联到可变电阻R1的电容
相量图
利用麦克斯韦电桥测量电路的未知电感,利用标定的电阻和电桥测量电路的未知电感电容器。该桥接电路将已知的电感值与标准值进行比较。麦克斯韦桥相量图平衡条件中的电路如下所示。
如果电感器和电容器的相移彼此相对,则据说麦克斯韦的桥接电路据说是平衡状态。这意味着电容阻抗和电感阻抗在桥电路中彼此相反地放置。电流I3和I4与I1和I2相位。通过改变桥接电路的阻抗,电流可能在所施加的交流电压信号后滞后。
由于两个指示器之间的互感,测量误差可以消除。由于电路中线圈之间的耦合会产生很大的误差。为了达到电路的平衡状态,可变电容和可变电阻并联连接。在平衡状态下所测的电感与频率无关。
麦克斯韦桥的类型
不同类型的桥是
麦克斯韦尔斯电感桥
这种桥式电路是用来测量电路的未知电感值,将其与自感系数的标准值进行比较。桥式电路的两臂已知无感电阻,另一臂包含可变电感与固定电阻串联,另一臂包含未知电感与电阻串联。交流电压源和零值检测器在电路的连接处相连。电路图如下所示。
在平衡条件下,Maxwell的电感电路的公式称为,
其中L1=未知电感,电阻为R1
R2和R3是非归纳电阻
L2是固定电阻r2的可变电感
R2是与L2串联的可变电阻
麦克斯韦电感电容桥
这种类型的桥接电路用于通过将其与可变标准电容进行比较来测量未知的电感值。交流电压信号和空探测器在结处连接。
从电路中,我们可以观察到,
一只臂包含可变标准电容器C1,该电容器C1并联,具有可变的非感应电阻R1
另外两个臂包含已知的无感电阻R2和R3
另一臂包含未知电感Lx和串联电阻Rx,其值将被测量并与已知值进行比较。
在平衡条件下,麦克斯韦电感电容的表达式为,(
Q =麦克斯韦电桥电路的品质因数
麦克斯韦大桥的优势
的优势是
- 在平衡条件下,桥接电路与频率无关
- 它有助于测量音频和工频范围广泛的电感值
- 为了直接测量电感值,采用了标定电阻的刻度。
- 它用于测量高电感并与标准值进行比较。
麦克斯韦大桥的缺点
缺点是
- Maxwell桥接电路中的固定电容可以在电阻和电抗平衡之间产生相互作用。
- 测量高范围的质量因数(Q值> = 10)是不适合的
- 电路中使用的可变标准电容器非常昂贵。
- 由于电路平衡状况,不用于测量低质量因数(Q值)。因此它被用于中等质量的线圈。
麦克斯韦电桥的应用
应用程序
- 用于通信系统
- 用于电子电路中
- 用于电源和音频电路
- 用于测量电路的未知电感值并与标准值进行比较。
- 用于测量中等质量线圈。
- 用于滤波电路、仪器仪表、线性及非线性电路
- 用于电源转换电路。
常见问题
1)。什么是交流和直流桥?
AC桥梁和直流桥用于测量电感,电容和电阻等未知组件。或衡量电路的未知阻抗。
不同类型的交流电桥有Maxwell桥、Maxwell’s Wien桥、Anderson桥、Hay’s桥、Owen桥、De Sauty桥、Schering桥和Wein系列桥。
直流电桥用于测量电桥电路中的未知电阻。不同类型的直流电桥有惠斯通电桥、开尔文电桥和应变计电桥。
2).哪个电桥是频率敏感的?
维恩的电桥是频率敏感的。
3).电桥电路的用途是什么?
桥接电路的目的是纠正电源中的电流并测量电路的未知阻抗,并将其与已知值进行比较。
4).自感的公式是什么?
当焊剂是已知的时,给出自电感的公式,
l =nφm/ i。
亨利的自感在哪里
'φm'是线圈中的磁通量
'n'是匝数
'I'是流过恒平卷的电流。
5)。什么是RC和LC振荡器?
LC振荡器使用电感 - 电容罐电路,它是一种产生持续振荡的正反馈振荡器。
用电阻和电容构成正反馈RC网络的线性振荡器称为RC振荡器。它也被称为正弦振荡器。
这就是全部麦克斯韦桥概览电路的定义,类型,公式,公式,类型,应用,优点和缺点。这是一个问题,“其他类型的桥接电路是什么?”