什么是海斯桥:结构、相量图及其应用

在我们讨论Hays桥之前,我们必须了解麦克斯韦理解如何在许多应用程序中使用这个桥的局限性。麦克斯韦电桥的主要功能是测量线圈(1 10这样的高QF是没有用的。为了克服Maxwell’s bride的局限性,使用了Hays bridge。这篇文章讨论了海的桥的概述。

什么是hays桥?

定义:用于测量具有高Q因子的线圈电阻和电感的桥接电路称为Hays桥。这是修改麦克斯韦桥。因此,该电桥被用来确定电路中的高品质因子。


Hays-Bridge
海滨桥梁

海斯电桥电路的连接可以通过将电容和电阻串联来实现。这样电阻和电容上的电压降就会改变。在麦克斯韦桥中,连接抵抗性&电容可以并联。因此,电压的大小贯穿于整个电源电阻器&电容器将是相同的。

山坡桥梁建设

Hays桥的构造如下所示。在下面的电路中,'L1'电感器未知,并且它布置在AB臂之间的电阻'R1'。该电感器的比较可以用电容器的C4'完成,电容器'C4'在CD臂中与'R4'电阻连接。类似地,R2&R3的剩余电阻在臂AD和BC中连接。

Construction-of-Hays-Bridge
construction-of-hays-bridge

为了使电桥处于平衡状态,调节R4电阻和C4电容。一旦电路处于平衡状态,则整个检测器就没有电流流动。在这里,检测器被放置在b和d之间。ad和cd臂上的电位降是等效的。同样,ab和bc臂上的电势下降也是相等的。

海斯桥理论

在上述电路中,电感' L1 '是包含' R1 '电阻的未知电感


R2,R3,R4被称为非感应性。

“C4”是一种标准电容

上述电桥的负载阻抗为

Z1 = R1-j /ωc1

Z2 R2 =

Z3 = R3

Z4 = R4 + jωL4

当电路平衡时

z1z4 = z2z3.

将负载阻抗代入上述方程

(R1-J /ωC1)*(R4 +JωL4)= R2 * R3

这里,1 / c1 = l1和l4 = 1 / c4

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

R1R4 + L1 / C4 + jωL1R4-jR1 /ωC4 = R2 * R3

一旦实项和虚项分开,我们就能得到以下结果

R1R4 +(L1 / C4)= R2 * R3

jωL1R4 - (jR1 /ωc4) = R2 * R3

通过解决以上方程,我们可以得到

L1 = r2r3c4 /(1+ ω2r42c42)

R1 =ω2 c42r2r3r4 /ω2 r42c42

线圈的QF为

Q = ωl1 / r1 = 1/ ω2r4c4

未知电容电感方程主要包括频率项。因此,为了找到未知的电感值,必须知道供电频率。

在这里,频率不会在高QF中发挥重要作用

Q = 1/ ω2r4c4

把这个值代入L1

L1 = r2r3c4/1 + (1/ q)2

对于“Q”的高值,可以忽略1/Q,因此方程为

l1 = R2R3C4

海斯桥相量图

在下面的Hays桥的相量图中,E1,E2,E3和E4是空点。一旦电流通过ARM'BD'流动,那么E1 = E2和E3 = E4。这里'i1'是相距图中的参考轴,并且该轴引导了由于ARM'CD'之间的电容器而导致的一定角度。标记NULL点的E1和E2的结果。电阻(R4)和电容器(C4)之间的相位角在图中示出了90°。

相量图
相量图

好处

Hays桥的优点是

  • 该桥用于未知电感以提供简单的表达式。它适用于具有比10欧姆的高Q因子的线圈。
  • 对于Q因子,这座桥提供了简单的等式。
  • 它使用小的电阻值来确定质量因数。

缺点

海斯桥的缺点是

  • 它不适用于测量线圈,其具有小于10欧姆Q因子。
  • 电桥的平衡方程取决于工作频率,因此频率的变化会影响测量结果。
  • Q因子用于确定储存和在电路内散发的能量之间的主要关系。

Hays桥的应用

申请是

  • 这个电桥用来测定电路的自感。
  • 这是用来克服麦克斯韦桥的缺点。的
  • 该桥电路用于测量电路中的高QF(质量因子)。

因此,这一切都是关于干草桥概述。质量因子可以通过使用Maxwell和Hay的电桥来测量,但Maxwell用于计算介质QF (Q < 10),而Hay用于计算质量因子(Q > 10)。因此,为了克服麦克斯韦的限制,采用了这种桥式电路。问你个问题,麦斯威尔海氏桥有什么区别?

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