Før vi diskuterer Hays-broen, må vi vite om Maxwell bro begrensninger for å forstå hvordan denne broen brukes i mange applikasjoner. Hovedfunksjonen til Maxwell Bridge er å måle gjennomsnittlig QF (kvalitetsfaktor) i spolene (1

Hva er Hays Bridge?

Definisjon: En brokrets som brukes til å måle motstanden og induktansen til spoler med høy Q-faktor, er kjent som Hays Bridge. Dette er modifiseringen av Maxwell’s bro. Så denne broen brukes til å bestemme høykvalitetsfaktoren i kretsen.

hays-bridge

Tilkobling av hays brokretser kan gjøres ved å koble kondensatoren og motstanden i serie med hverandre. Slik at spenningsfallet over motstanden og kapasitansen vil endres. I Maxwell Bridge er forbindelsen til motstand og kapasitans kan gjøres parallelt. Derfor størrelsen på en spenningsforsyning hele veien motstanden og kondensator vil være den samme.

Bygging av Hays Bridge

Konstruksjonen av Hays Bridge er vist nedenfor. I den følgende kretsen er 'L1' induktor ukjent, og den er ordnet med motstand 'R1' mellom ab-armen. Sammenligningen av denne induktoren kan gjøres med kondensatoren ‘C4’ som er koblet til ‘R4’ motstand i cd-armen. Tilsvarende er de gjenværende motstandene som R2 og R3 forbundet i armene ad & bc.

konstruksjon-av-høy-bro

For å gjøre broen i en balansert tilstand justeres både 'R4' motstanden og 'C4' kondensatoren. Når kretsen er i balansert tilstand, er det ingen strøm gjennom hele detektoren. Her er detektoren plassert mellom b & d. Det potensielle fallet over ad & cd-armen er ekvivalent. På samme måte er det potensielle fallet over ab & bc-armen ekvivalent.

Hays Bridge Theory

I kretsen ovenfor er induktor 'L1' ukjent induktor inkludert 'R1' motstand

R2, R3, R4 er kjent som ikke-induktiv motstand.

‘C4’ er en standard kondensator

Lastimpedansene til ovennevnte bro er

Z1 = R1-j / ωc1

Z2 = R2

Z3 = R3

Z4 = R4 + jωL4

Når kretsen er balansert

Z1Z4 = Z2Z3

Erstatt lastimpedansene i ligningene ovenfor

(R1-j / ωc1) * (R4 + jωL4) = R2 * R3

Her er 1 / C1 = L1 og L4 = 1 / C4

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

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

Når de virkelige og imaginære begrepene er skilt, kan vi få følgende

R1R4 + (L1 / C4) = R2 * R3

jωL1R4- (jR1 / ωc4) = R2 * R3

Ved å løse ligningene ovenfor kan vi få

L1 = R2R3C4 / (1+ ω2R42C42)

R1 = ω2C42R2R3R4 / ω2R42C42

“hex til ascii konverteringstabell ”

Spolenes QF er

Q = ωL1 / R1 = 1 / ω2R4C4

Den ukjente kapasitans- og induktansligningen inkluderer hovedsakelig frekvensbegrep. Derfor må forsyningsfrekvensen være kjent for å finne den ukjente induktansverdien.

Her spiller ikke frekvensen en vesentlig rolle i høy QF

Q = 1 / ω2R4C4

Erstatter denne verdien i L1

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

For en høy verdi av 'Q' kan 1 / Q ignoreres, og dermed blir ligningen

L1 = R2R3C4

Hays Bridge fasordiagram

I det følgende fasediagrammet over Hays bridge er e1, e2, e3 og e4 null poeng. Når strømmen strømmer gjennom arm ‘bd’ så er e1 = e2 og e3 = e4. Her er ‘i1’ referanseaksen i fasediagrammet, og denne aksen fører ‘i2’ med en viss vinkel på grunn av kondensatoren koblet mellom armen ‘cd’. Merk resultatet av nullpunktets e1 & e2 til e. Fasevinkelen mellom den elektriske motstanden (r4) og kondensatoren (c4) er 90 ° vist i figuren.

fasediagram

Fordeler

Fordelene med hays bridge er

Denne broen brukes til de ukjente induktansene for å gi et enkelt uttrykk. Det er passende for spolen som har en høy Q-faktor enn de 10 ohm.
For Q-faktoren gir denne broen en enkel ligning.
Den bruker en liten motstandsverdi for å bestemme kvalitetsfaktoren.

Ulemper

Ulempene med hays bridge er

Det er ikke aktuelt for måling av spolen som har mindre enn 10 ohm Q-faktor.
Den balanserte ligningen på broen avhenger av driftsfrekvensen, og dermed vil frekvensendringen påvirke målingene.
Q-faktoren brukes til å bestemme hovedforholdet mellom energien som lagres og spres i kretsen.

Anvendelser av Hays Bridge

Søknadene er

Denne broen brukes til å bestemme kretsens egeninduktans.
Dette brukes til å overvinne ulempen med Maxwells bro. De
Denne brokretsen brukes til å måle den høye QF (kvalitetsfaktor) i kretsen.

Dermed handler dette om en oversikt over Hay’s bridge . Kvalitetsfaktoren kan måles ved å bruke Maxwell så vel som Hay’s bridge, men Maxwell er vant til å beregne medium QF (Q 10). Så for å overvinne Maxwells begrensning, brukes denne brokretsen. Her er et spørsmål til deg, hva er forskjellen mellom Maxwells & Hay’s Bridge?