Què és el pont de Hays: construcció, diagrama de fases i les seves aplicacions

Proveu El Nostre Instrument Per Eliminar Problemes





Abans de discutir el pont de Hays, hem de conèixer el Maxwell pont limitacions per entendre com s’utilitza aquest pont en nombroses aplicacions. La funció principal del pont Maxwell és mesurar la QF mitjana (factor de qualitat) de les bobines (1

Què és Hays Bridge?

Definició: Un circuit de pont que s’utilitza per mesurar la resistència i la inductància de les bobines amb un factor Q elevat es coneix com a pont de Hays. Aquesta és la modificació de De Maxwell pont. Per tant, aquest pont s’utilitza per determinar el factor d’alta qualitat del circuit.




Hays-Bridge

hays-bridge

La connexió dels circuits de ponts hays es pot fer connectant el condensador i la resistència en sèrie entre si. De manera que es canviarà la caiguda de tensió a través de la resistència i la capacitat. A Maxwell Bridge, la connexió del resistència i la capacitat es pot fer en paral·lel. Per tant, la magnitud d’un subministrament de tensió a tot arreu la resistència & condensador serà el mateix.



Construcció del pont de Hays

La construcció del pont de Hays es mostra a continuació. En el següent circuit, es desconeix l’inductor ‘L1’ i es disposa amb la resistència ‘R1’ entre el braç ab. La comparació d’aquest inductor es pot fer amb el condensador ‘C4’ que està connectat amb la resistència ‘R4’ al braç del CD. De la mateixa manera, les resistències restants com R2 i R3 es connecten als braços ad & bc.

Construcció-de-Hays-Bridge

construcció-de-hays-pont

Per fer que el pont estigui equilibrat, s’ajusta la resistència ‘R4’ i el condensador ‘C4’. Un cop el circuit estigui en condicions equilibrades, no hi haurà flux de corrent a tot el detector. Aquí, el detector es col·loca entre b & d. La caiguda potencial del braç d’anuncis i CD és equivalent. De la mateixa manera, la caiguda potencial a través del braç ab & bc és equivalent.

Teoria del pont de Hays

Al circuit anterior, l’inductor ‘L1’ és un inductor desconegut que inclou resistència ‘R1’


R2, R3, R4 es coneixen com a resistència no inductiva.

‘C4’ és un condensador estàndard

Les impedàncies de càrrega del pont anterior són

Z1 = R1-j / ωc1

Z2 = R2

Z3 = R3

Z4 = R4 + jωL4

Quan el circuit està equilibrat

Z1Z4 = Z2Z3

Substituïu les impedàncies de càrrega a les equacions anteriors

(R1-j / ωc1) * (R4 + jωL4) = R2 * R3

Aquí, 1 / C1 = L1 i L4 = 1 / C4

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

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

Un cop separats els termes reals i imaginaris, podem obtenir el següent

R1R4 + (L1 / C4) = R2 * R3

jωL1R4- (jR1 / ωc4) = R2 * R3

Resolent les equacions anteriors podem obtenir

L1 = R2R3C4 / (1+ ω2R42C42)

R1 = ω2C42R2R3R4 / ω2R42C42

El QF de la bobina és

Q = ωL1 / R1 = 1 / ω2R4C4

L'equació desconeguda de capacitat i inductància inclou principalment el terme de freqüència. Per tant, per trobar el valor d’inductància desconegut, s’ha de conèixer la freqüència de subministrament.

En aquest cas, la freqüència no té un paper essencial en la QF alta

Q = 1 / ω2R4C4

Substituint aquest valor a la L1

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

Per a un valor alt de 'Q', es pot ignorar l'1 / Q i, per tant, l'equació serà

L1 = R2R3C4

Diagrama de fases del pont de Hays

Al següent diagrama fasorial del pont de Hays, e1, e2, e3 i e4 són punts nuls. Un cop el corrent flueix pel braç ‘bd’, llavors e1 = e2 i e3 = e4. Aquí ‘i1’ és l’eix de referència al diagrama de fasors i aquest eix porta ‘i2’ amb algun angle a causa del condensador connectat entre el braç ‘cd’. Marqueu el resultat dels punts nuls: e1 i e2 a e. L’angle de fase entre la resistència elèctrica (r4) i el condensador (c4) és de 90 ° que es mostra a la figura.

Diagrama de fasor

diagrama fasorial

Avantatges

Els avantatges del pont hays són

  • Aquest pont s'utilitza per a les inductàncies desconegudes per proporcionar una expressió senzilla. És adequat per a la bobina que té un factor Q elevat que els 10 ohms.
  • Per al factor Q, aquest pont proporciona una equació senzilla.
  • Utilitza un valor de resistència petit per determinar el factor de qualitat.

Desavantatges

Els desavantatges del pont hays són

  • No és aplicable per a la mesura de la bobina que té un factor Q inferior a 10 ohms.
  • L'equació equilibrada del pont depèn de la freqüència de funcionament i, per tant, el canvi de freqüència influirà en les mesures.
  • El factor Q s’utilitza per determinar la relació principal entre l’energia emmagatzemada i dissipada dins del circuit.

Aplicacions de Hays Bridge

Les aplicacions són

  • Aquest pont s’utilitza per determinar l’autoinductància del circuit.
  • S’utilitza per superar l’inconvenient del pont de Maxwell. El
  • Aquest circuit de pont s’utilitza per mesurar l’alta QF (factor de qualitat) del circuit.

Per tant, tot això es tracta una visió general del pont de Hay . El factor de qualitat es pot mesurar utilitzant Maxwell, així com el pont de Hay, però Maxwell s’acostuma a calcular el QF mitjà (Q 10). Per superar la limitació de Maxwell, s’utilitza aquest circuit pont. Aquí teniu una pregunta, quina diferència hi ha entre Maxwell’s i Hay’s Bridge?