什么是sching桥：电路，工作及其应用

Schering Bridge是一种用于测量电缆和设备的绝缘性能的电路。它是由Harald Ernst Malmsten Schering开发的AC桥电路（1880年11月25日 - 1959年4月10日）。它具有最大的优势，平衡式方程与频率无关。原始电流桥梁是AC桥梁，它们是最流行，方便，突出或准确的仪器，用于测量AC电阻，电容和电感。交流桥就像DC一样桥梁但交流桥和直流桥之间的差是电源。

先灵桥是什么?

定义：学习桥是一种AC桥，用于测量电容器的未知电容，相对磁导率，耗散因子和介电损耗。通过使用升压变压器获得该桥中的高电压。该桥的主要目的是找到电容值。连接所需的主要设备是培训师套件，十年电容盒，万用表，CRO和补丁和弦。用于获得电容值的公式是CX = C.₂（r._4./ R._3.）。

基本交流桥电路

在交流桥中，电力线被用作低频激励源，振荡器在高频测量时用作源。振荡器的频率范围是40赫兹到125赫兹。交流电桥不仅测量电阻、电容、电感，还测量功率因数、存储因数，所有交流电桥都以惠斯通电桥为基础。交流电桥的基本电路图如下图所示。

交流桥电路的基本电路图由Z1，Z2，Z3和Z4四个阻抗，检测器和AC电压源组成。探测器放置在点'B'之间，并且'd'和该探测器用于平衡桥梁。AC电压源放置在点'A'和'C'之间，并为桥接网络提供电力。点'b'的潜力与潜在点'd'相同。在幅度和相位方面，B＆D等势点都是相等的。在两个级别和相位中，点'a'到'b'电压下降等于电压降点a至d。

当在低频下测量的AC桥时，电源线用作供应源，并且当测量在高频下完成时，电子振荡器用于电源。电子振荡器用作电源源，由振荡器提供的频率是固定的，并且电子振荡器的输出波形本质上是正弦的。交流桥中使用的三种类型的探测器，它们是耳机，振动电流计和调音放大器电路。

存在不同的频率范围，并且在此，将使用特定的检测器。耳机较低频率范围是250Hz，高频范围高达3至4kHz。振动的电流计频率范围为5Hz至1000Hz，它在200Hz以下更敏感。可调放大器电路频率范围为10Hz至100kHz。

高压学习桥电路图

高压Schering桥电路图如下图所示。桥梁由四臂，在第一臂中，有两个未知的电容C1和C2，我们必须找到并且电阻器R1连接并且在第二臂中，可变电容C4和电阻器R3和R4连接。在桥梁的中心，连接探测器。

In the figure, ‘C1’ is the capacitor whose capacitance has to be developed, ‘R1’ is a series resistance representing the loss in the capacitor C1, C2 is s standard capacitor, ‘R3’ is a non-inductive resistance, ‘C4’ is a variable capacitor, and ‘R4’ is a variable non-inductive resistance in parallel with the variable capacitor ‘C4’.

利用电桥的平衡条件，阻抗' Z1 & Z2 '的比值等于阻抗' Z3 & Z4 '，表示为

Z1 / Z2 = Z3 / Z4

z1 * z4 = z3 * z2 ..................... eq（1）

在哪里Z._{1 =}R.₁+ 1 / JWC₁;Z._{2 =}1 / JWC.₂;Z._{3 =}R._3.;Z._{4 =}（r._4.+ 1 / JWC_4.R._4./（r_4.- 1 / JWC_4.R._4.）

现在替代等式1中的阻抗Z1，Z2，Z3和Z4的值，将获得C1和R1的值。

（r.₁+ 1 / JW C₁）[（r_4.+ 1 / JWC_4.R._4./（r_4.- 1 / JWC_4.R._4.）] = r_3.（1 / JWC₂) ...........eq (2)

通过简化阻抗Z4将得到

Z._{4 =}（r._4.+ 1 / JWC_4.R._4./（r_4.- 1 / JWC_4.R._4.）

Z._{4 =}R._4./ JWC._4.R._4................ .eq（3）

替代EQ（3）在EQ（2）中将得到

（r.₁+ 1 / JW C₁）（R._4./ JWC._4.R._4.) = R_3.（1 / JWC₂）

（r.₁R._4.）+（r_4./ JW C.₁）=（r_3./ JWC.₂）（1+ JWC_4.R._4.）

通过简化上述等式将得到

（r.₁R._4.）+（r_4./ JW C.₁）=（r_3./ JWC.₂）+（r_3.* R._4.C_4./C₂)............ eq (4)

比较EQ（4）中的真实零件R1 R4和R3 * R4C4 / 2将获得未知的电阻R1值

R1 = r3 * r4c4 / c2

R1 = R3 * C4 / C2 ............ EQ（5）

类似地比较虚部R_4./ JW C.₁和R._3./ JWC.₂会得到未知的电容C₁价值

R._4./ JW C.₁= R._3./ JWC.₂

R._4./ C₁= R._3./ C₂

C₁=（r._4./ r3）c₂............ eq（6）

等式（5）和（6）是未知的电阻和未知电容

用先灵桥测量Tan Delta

介电损失

一种有效的电子材料支持不同数量的电荷存储，以最小的能量耗散在热的形式。这种热损失，有效地称为介电损耗，是介电能量的固有耗散。用损耗角delta或损耗正切tan delta安全地参数化。在绝缘体中，能量损耗主要有两种形式:传导损耗和介质损耗。在传导损失中，电荷通过材料的流动引起能量耗散。例如，通过绝缘子的泄漏电流的流动。在具有高介电常数的材料中，介电损耗趋于较高

电介质等效电路

让我们假设，任何在电路中作为导体之间的介质的介质材料都是一个实际的电容器。这种系统的电等效可以设计为典型的集总单元模型，其中包含一个理想的无损耗电容与电阻串联称为等效串联电阻或ESR。ESR特别代表了电容器的损耗，好的电容器的ESR值很小，坏的电容器的ESR值相当大。

耗散因子

由于施加的AC电压，它是电介质中能量损失率的衡量标准。质量因子的往复式称为表示为Q = 1 / d的耗散因子。电容器的质量是已知的耗散因子。耗散因子公式是

D = wR_4.C_4.

对于数学解释，看看相量图，它是ESR和电容电抗的比率。它也被称为损耗角的切线，通常表示为

Tanδ=ESR / X._C

Tan Delta测试

TAN DELTA测试绕组和电缆的绝缘。该测试用于测量电缆的劣化。

执行Tan Delta测试

为了执行TAN DELTA测试，将测试电缆或绕组的绝缘，首先被隔离和断开。从低频电源，施加测试电压并通过TAN DELTA控制器采取必要的测量，并达到电缆额定电压，测试电压在步骤中增加。从上面的Schering Bridge的相像图，我们可以计算Tan Delta的值，该值也称为D（耗散因子）。Tan Delta表示为

Tanδ=WC₁R.₁= w *（c₂R._4./ r3）*（r_3.C_4./ C₂) = WC_4.R._4.

学习桥的相对渗透率测量

利用先灵电桥测量了介质材料的低渗透率。相对磁导率平行板排列的数学表达式为

ε._R.=C_S.D /ε._0.一种

在哪里‘Cs’ is the capacitance measured value by considering specimen as dielectric or specimen capacitance, ‘d’ is the space between electrodes, ‘A’ is the electrodes effective area, ‘d’ is the specimen thickness, ‘t’ is the gap between the electrode and specimen, ‘x’ is the reduction in separation between electrode and specimen, and ε0 is the permittivity of free space.

电极和样本之间的电容在数学上表达为

C = C._S.C_0./ C_S.+ C._0.......... eq（a）

在哪里C_S.=ε._R.ε._0.广告 ;C_0.=ε._0.在

替代C._S.和C._0.等式（a）中的值将得到

c =（ε_R.ε._0.(ε_0./ (ε_R.ε._0.A / d)+(ε_0.在）

减少试样的数学表达式如下所示

ε._R.= D / D - x

这就是先灵桥相对渗透率测量的解释。

特性

Schering Bridge的特征是

• 从电位放大器得到一个高压电源。
• 对于桥梁振动，电流计用作探测器
• 在臂ab和ad中放置高压电容器。
• 臂BC和CD的阻抗低，ARM AB和AD的阻抗很高。
• 图中的“C”点是接地的。
• 手臂'ab'和'广告'阻抗保持高。
• 在ARM'AB'和'AD'中，功率损失非常小，因为臂AB和AD的阻抗很高。

连接

将连接到Schering桥电路套件如下。

• 将输入的正端子连接到电路的正极端子
• 将输入的负端子连接到电路的负极端子
• 将电阻值R3置零，电容值C3置零
• 将电阻R2设置为1000欧姆
• 打开电源开关
• 在所有这些连接之后，您将在空探测器中看到读数，现在调整十个电阻R1以获得数字空探测器中的最小读数
• 注意电阻R1，R2和电容C2的读数，并使用公式计算未知电容的值
• 通过调整电阻R2值来重复上述步骤
• 最后，利用该公式计算电容和电阻。这是先灵桥的工作和连接说明

预防措施

我们应该采取的一些预防措施，同时达到桥梁

• 确保电压不应超过5伏
• 在接通电源前，请检查连接是否正确

应用程序

使用Schering Bridge的一些应用是

• 发电机使用的先灵桥
• 用于动力发动机
• 用于房屋工业网络等

学习桥的优势

学习桥的优势是

• 与其他桥梁相比，该桥的造价较低
• 从频率上看，平衡方程是自由的
• 在低电压下，它可以测量小电容器

学习桥的缺点

低压Schering桥中有几个缺点，因为这些缺点是测量小电容所需的高频和电压Schering桥。

常见问题解答

1）。什么是倒立的sching桥？

Schering桥是一种类型的交流桥，用于测量电容器的电容。

2）。交流桥使用哪种类型的探测器？

交流电桥中使用的检测器类型是平衡检测器。

3).什么是桥电路?

桥电路是一种电路，其由两个分支组成。

4）。使用什么测量Schering桥？

Schering桥用于测量电容器的电容。

5）。你如何平衡桥接电路？

桥接电路应通过跟随它们是幅度和相位角条件的两个平衡条件平衡。

在本文中，概述了学习桥理论讨论了桥式电路、相对磁导率测量、高电压先ering桥式电路、tan delta测量以及交流桥式电路的基础知识。有个问题，先灵桥的功率因数是多少?