Het moderne communicatiesysteem maakt gebruik van wisselstroombruggen met complexe elektrische en elektronische circuits en nog veel meer. De verschillende soorten AC-bruggen die worden gebruikt in elektronische schakelingen zijn de brug van Maxwell, de Weinbrug van Maxwell, Anderson-brug , Hay’s bridge, Owen bridge, De Sauty bridge, Schering bridge en Wien series bridge. Hoewel er verschillende soorten AC-bruggen zijn voor het meten van kwaliteitsfactoren van de spoel, zijn ze beperkt tot een klein bereik. Bijvoorbeeld, Maxwell's brug is beperkt tot het meten van de kwaliteitsfactor groter dan 10. Hay's bridge is geschikt voor het kwaliteitsfactorbereik van 1 tot 10. Anderson bridge wordt gebruikt om inductantiewaarden te meten van enkele micro Henry's. Daarom hebben we een brugschakeling nodig die geschikt moet zijn om een breed scala aan inductoren te meten. Dat brugcircuit wordt Owens-brug genoemd.

Owens Bridge-definitie

Definitie: Owens-brugcircuit wordt gedefinieerd als de AC-brug die wordt gebruikt om een breed scala aan onbekende inductantie te meten in termen van weerstand en capaciteit. Het werkt meestal op het principe van vergelijking. Dat betekent het gemeten onbekende inductie waarde wordt vergeleken met de standaard of bekende condensator. Dit type brugcircuit gebruikt een standaardcondensator en een variabele weerstand voor opwinding.

Owens Bridge Circuit

Het Owens-brugcircuit bevat vier armen die in een vierkant of in een ruitvorm zijn verbonden. Een wisselspanningssignaal en een nuldetector zijn aangesloten over de kruispunten van de armen. Het schakelschema van de Owens-brug wordt hieronder weergegeven.

owens-bridge-circuit

Uit het bovenstaande circuit kunnen we zien dat ab, bc, cd en da de vier armen zijn die als een brug zijn verbonden.
De arm ‘ab’ bevat onbekende zelfinductie ‘L1’ met weerstand ‘R1’
De arm ‘bc’ bevat pure weerstand ‘R3’
De andere arm ‘cd’ bevat een vaste standaard condensator ‘C4’
De laatste armen ‘da’ bevatten een variabele niet-inductieve weerstand ‘R2’ in serie met een variabele standaardcondensator ‘C2’.
Een nuldetector is aangesloten om de balansconditie van de brug circuit

De gemodificeerde Owen's brug bevat een voltmeter parallel met de weerstand verbonden met een van de armen. Een ampèremeter is ook in serie verbonden met het brugcircuit om te meten DC stroom terwijl de wisselstroom kan worden gemeten met een voltmeter. Het gemodificeerde circuit van Owens bridge wordt hieronder getoond.

“kort beschrijven hoe een wifi-netwerk werkt. ”

gemodificeerde-owens-bridge

Theorie van Owens Bridge

De theorie van Owens bridge is niets anders dan, de onbekende inductantie ‘L1’ wordt vergeleken met de bekende condensator ‘C4’ die is aangesloten op de arm ‘cd’ van het brugcircuit. In evenwichtstoestand kunnen de niet-inductieve weerstand ‘R2’ en de variabele standaardcondensator ‘C2’ onafhankelijk worden gevarieerd. Daarom vloeit er geen stroom door het brugcircuit en wordt er geen potentiaal geregistreerd door de nuldetector.

Van Owens bridge circuit kunnen we zien dat,

Onbekende zelfinductie ‘L1’

Zuivere weerstand ‘R3’ (vaste niet-inductieve weerstand)

Vaste standaardcondensator ‘C4’

Variabele niet-inductieve weerstand ‘R2’ in serie met een variabele standaardcondensator ‘C2’.

Een nuldetector is aangesloten om de evenwichtstoestand van het brugcircuit te kennen.

Beschouw de gebalanceerde vergelijking van een standaard AC-brugcircuit,

Z1Z4 = Z2Z3

Vervang nu de impedanties van Owens-brugcircuit in de bovenstaande vergelijking

Vervolgens

(R1 + jωL1) (1 / jωC4) = (R2 + 1 / jωC2) R3

Scheid nu de reële en imaginaire termen van de bovenstaande vergelijking

We krijgen,

L1 = R2R3C4

De onbekende inductantie kan worden gemeten met de bovenstaande vergelijking

R1 = R3 (C4 / C2)

De waarde van een variabele standaard condensator ‘C2’ wordt gemeten.

Phasordiagram van Owens Bridge

Het fasordiagram van Owens-brug wordt hieronder weergegeven.

fasordiagram

Uit het bovenstaande fasordiagram kunnen we zien dat,

De horizontale as vertegenwoordigt de huidige I1, E3 = I3R3 en E4 = ωI2C4 die zich in dezelfde fase bevinden. En ook de spanningsval van ‘i1r1’ vertegenwoordigt ook de horizontale as.

De spanningsval ‘e1’ vertegenwoordigt de som van inductieve spanningsval (ωL1L1) en resistieve spanningsval (I1R1)

“welke van de volgende is geen standaard voor draadloze ethernetnetwerken? ”

Bij de evenwichtstoestand van het brugcircuit zijn de spanningsdalingen ‘E1’ en ‘E2’ gelijk over de armen en weergegeven op dezelfde as.

Evenzo is de spanningsval ‘e3’ de som van de resistieve spanningsval (I2R2) en capacitieve spanningsval (I2 / wC2). Door de vaste condensator wordt de stroom i1 loodrecht (90 graden) spanningsval ‘e4’. De huidige ‘I2’ en de spanningsval I2R2 vertegenwoordigen de verticale as. De voedingsspanning vertegenwoordigt ‘E1’ en ‘E3’.

Voordelen

De voordelen van de Owens-brug zijn dat de onbekende gemeten inductantie onafhankelijk is van de frequentie en geen frequentievoeding nodig heeft.

De balansvergelijking kan heel gemakkelijk en eenvoudig worden verkregen.
Het wordt gebruikt om een breed scala aan inductantie te meten in termen van capaciteit.
Het wordt ook gebruikt om een breed scala aan capaciteitswaarden te meten (we halen uit de eindbalansvergelijking).

Nadelen

De nadelen van de brug van Owen zijn:

Een variabele standaardcondensator die in dit brugcircuit wordt gebruikt, is erg kostbaar. Dus de kosten van Owen's brugcircuit stijgen ook.
De nauwkeurigheid van de variabele standaardcondensator die in het circuit wordt gebruikt, is erg laag (bijna 1%)
Het gebruik van een grotere variabele standaardcondensator zou het bereik van een kwaliteitsfactor van de gemeten spoel vergroten. Dit kan de kosten van het circuit verder verhogen.

Veelgestelde vragen

1). Wat is een nuldetector?

Het helpt om de evenwichtstoestand van het AC-brugcircuit te vinden (wanneer de gegeven waarde nul is). En het vergelijkt ook de onbekende waarde (inductantie / weerstand / capaciteit / impedantie) met een bekende waarde (referentie- of standaardwaarde).

2). Wat bedoel je met de kwaliteitsfactor (q-factor) van de spoel?

Het is de verhouding van de reactantie van de spoel tot zijn weerstand bij de bedrijfsfrequentie.

Q = ωL / R = XL / R

3). Wat zijn de soorten fouten die zijn opgetreden in AC-bruggen?

Magnetische veldlekkagefouten wervelstroomfouten, frequentiefouten en golfvormfouten.

4). Welk type brug wordt gebruikt om capaciteit te meten?

Wien-brug wordt gebruikt om capaciteit te meten in termen van gekalibreerde weerstand en frequentie.

5). Waarom gebruiken AC-bruggen geen galvanometer in plaats van de nuldetector?

“hoe wordt wisselstroom geproduceerd? ”

Een galvanometer wordt niet gebruikt in AC-bruggen omdat deze alleen de stroom van gelijkstroom (DC) meet.

Dit gaat dus allemaal over de definitie, het circuit, de theorie, voor- en nadelen van Owen's brug Hier is een vraag voor u: 'Wat zijn de toepassingen van Owens brug?'