Was ist Hays Bridge: Konstruktion, Zeigerdiagramm und seine Anwendungen

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Bevor wir über die Hays-Brücke sprechen, müssen wir etwas über den Maxwell wissen Brücke Einschränkungen, um zu verstehen, wie diese Brücke in zahlreichen Anwendungen verwendet wird. Die Hauptfunktion der Maxwell Bridge besteht darin, den durchschnittlichen QF (Qualitätsfaktor) in den Spulen (1) zu messen

Was ist Hays Bridge?

Definition: Eine Brückenschaltung, mit der der Widerstand und die Induktivität von Spulen mit hohem Q-Faktor gemessen werden, wird als Hays Bridge bezeichnet. Dies ist die Modifikation von Maxwells Brücke. Diese Brücke wird also verwendet, um den Qualitätsfaktor in der Schaltung zu bestimmen.




Hays-Brücke

Heubrücke

Der Anschluss von Heubrückenschaltungen kann durch Reihenschaltung von Kondensator und Widerstand erfolgen. Damit wird der Spannungsabfall über dem Widerstand und der Kapazität geändert. In Maxwell Bridge ist die Verbindung der Widerstand & Kapazität kann parallel erfolgen. Daher ist die Größe einer Spannungsversorgung durchgehend der Widerstand & Kondensator wird der gleiche sein.



Bau der Hays Bridge

Der Bau der Hays Bridge ist unten dargestellt. In der folgenden Schaltung ist der Induktor „L1“ unbekannt und mit dem Widerstand „R1“ zwischen dem Ab-Arm angeordnet. Der Vergleich dieser Induktivität kann mit dem Kondensator 'C4' durchgeführt werden, der mit dem Widerstand 'R4' im CD-Arm verbunden ist. In ähnlicher Weise sind die verbleibenden Widerstände wie R2 & R3 in den Armen ad & bc verbunden.

Bau der Heubrücke

Bau der Heubrücke

Um die Brücke in einen ausgeglichenen Zustand zu bringen, werden sowohl der Widerstand „R4“ als auch der Kondensator „C4“ eingestellt. Sobald sich die Schaltung in einem ausgeglichenen Zustand befindet, fließt kein Strom mehr durch den Detektor. Hier befindet sich der Detektor zwischen b & d. Der potenzielle Abfall über den Anzeigen- und CD-Arm ist äquivalent. In gleicher Weise ist der Potentialabfall über dem ab & bc-Arm äquivalent.

Hays Brückentheorie

In der obigen Schaltung ist der Induktor 'L1' ein unbekannter Induktor einschließlich des Widerstands 'R1'


R2, R3, R4 sind als nichtinduktiver Widerstand bekannt.

'C4' ist ein Standardkondensator

Die Lastimpedanzen der obigen Brücke sind

Z1 = R1-j / ωc1

Z2 = R2

Z3 = R3

Z4 = R4 + jωL4

Wenn die Schaltung ausgeglichen ist

Z1Z4 = Z2Z3

Ersetzen Sie die Lastimpedanzen durch die obigen Gleichungen

(R1-j / ωc1) * (R4 + jωL4) = R2 * R3

Hier ist 1 / C1 = L1 und L4 = 1 / C4

R1R4 + R1jωL4 - jR4 / ωc1 + jωL4 / ωc1 = R2 * R3

R1R4 + L1 / C4 + jωL1R4-jR1 / ωc4 = R2 * R3

Sobald die realen und imaginären Begriffe getrennt sind, können wir Folgendes erhalten

R1R4 + (L1 / C4) = R2 * R3

jωL1R4- (jR1 / ωc4) = R2 * R3

Durch Lösen der obigen Gleichungen können wir erhalten

L1 = R2R3C4 / (1+ ω2R42C42)

R1 = ω2C42R2R3R4 / ω2R42C42

Der QF der Spule ist

Q = ωL1 / R1 = 1 / ω2R4C4

Die unbekannte Kapazitäts- und Induktivitätsgleichung enthält hauptsächlich den Frequenzterm. Um den unbekannten Induktivitätswert zu finden, muss daher die Versorgungsfrequenz bekannt sein.

Hier spielt die Frequenz im hohen QF keine wesentliche Rolle

Q = 1 / ω2R4C4

Einsetzen dieses Wertes in L1

L1 = R2R3C4 / 1 + (1 / Q) 2

Für einen hohen Wert von 'Q' kann 1 / Q ignoriert werden und somit ist die Gleichung

L1 = R2R3C4

Hays Bridge Zeigerdiagramm

Im folgenden Zeigerdiagramm der Hays-Brücke sind e1, e2, e3 und e4 Nullpunkte. Sobald der Strom durch den Arm „bd“ fließt, ist e1 = e2 und e3 = e4. Hier ist 'i1' die Referenzachse im Zeigerdiagramm und diese Achse führt 'i2' mit einem gewissen Winkel aufgrund des zwischen dem Arm 'cd' angeschlossenen Kondensators. Markieren Sie das Ergebnis der Nullpunkte e1 & e2 bis e. Der Phasenwinkel zwischen dem elektrischen Widerstand (r4) und dem Kondensator (c4) beträgt 90 ° (siehe Abbildung).

Zeiger-Diagramm

Zeigerdiagramm

Vorteile

Die Vorteile der Heubrücke sind

  • Diese Brücke wird für die unbekannten Induktivitäten verwendet, um einen einfachen Ausdruck bereitzustellen. Es ist für die Spule geeignet, die einen höheren Q-Faktor als 10 Ohm hat.
  • Für den Q-Faktor liefert diese Brücke eine einfache Gleichung.
  • Es wird ein kleiner Widerstandswert verwendet, um den Qualitätsfaktor zu bestimmen.

Nachteile

Die Nachteile der Heubrücke sind

  • Sie gilt nicht für die Messung der Spule mit einem Q-Faktor von weniger als 10 Ohm.
  • Die ausgeglichene Gleichung der Brücke hängt von der Betriebsfrequenz ab, und daher beeinflusst die Frequenzänderung die Messungen.
  • Der Q-Faktor wird verwendet, um die Hauptbeziehung zwischen der Energie zu bestimmen, die in der Schaltung gespeichert und abgeführt wird.

Anwendungen von Hays Bridge

Die Anwendungen sind

  • Diese Brücke wird verwendet, um die Selbstinduktivität der Schaltung zu bestimmen.
  • Dies wird verwendet, um den Nachteil von Maxwells Brücke zu überwinden. Das
  • Diese Brückenschaltung wird verwendet, um den hohen QF (Qualitätsfaktor) in der Schaltung zu messen.

Das ist also alles über eine Übersicht über Hays Brücke . Der Qualitätsfaktor kann sowohl mit Maxwell als auch mit Hay's Bridge gemessen werden, aber Maxwell wird zur Berechnung des mittleren QF (Q 10) verwendet. Um die Einschränkung von Maxwell zu überwinden, wird diese Brückenschaltung verwendet. Hier ist eine Frage an Sie, was ist der Unterschied zwischen Maxwell's & Hay's Bridge?