HÁLÓZATI HÁLÓZATOK

A TINACloud meghívásához kattintson az alábbiakra vagy érintse meg az alábbi példa áramköröket, és válassza ki az Interaktív DC módot az online elemzéshez.
Találjon alacsony költségű hozzáférést a TINACloudhoz a példák szerkesztéséhez vagy saját áramkörök létrehozásához

1. DC HÁLÓ HÁLÓZATOK

Az egyenáramú híd egy elektromos áramkör az ellenállás pontos mérésére. A legismertebb híd-áramkör a Wheatstone-híd, Sir Charles Wheatstone (1802–1875), an Angol fizikus és feltaláló.

A Wheatstone hídáramkört az alábbi ábra mutatja. Ennek az áramkörnek az érdekes tulajdonsága, hogy ha az ellenkező ellenállások (R1R4 és R2R3) produktumai azonosak, akkor a középső ág árama és feszültsége nulla, és azt mondjuk, hogy a híd kiegyensúlyozott. Ha a négy ellenállás közül három (R1, R2, R3, R4) ismert, meghatározhatjuk a negyedik ellenállás ellenállását. A gyakorlatban a három kalibrált ellenállást úgy kell beállítani, hogy a középső ágban a voltmérő vagy ampermérő nulla legyen.


Búzaköves hidak

Bizonyítsuk be az egyensúly feltételét.

Ha egyensúlyban van, az R1 és R3 feszültségeinek egyenlőnek kell lenniük:

ebből adódóan

R1 R3+R1 R4 = R1 R3 + R2 R3

Az R1 R3 megjelenik az egyenlet mindkét oldalán, kivonható és így kapjuk az egyensúly feltételét:

R1 R4 = R2 R3

A TINA-ban szimulálhatja a híd kiegyensúlyozását, ha gyorsbillentyűket rendel hozzá a megváltoztatandó komponensekhez. Ehhez kattintson duplán egy összetevőre, és rendeljen hozzá egy gyorsbillentyűt. Használjon funkcióbillentyűt a nyilakkal vagy nagybetűvel, pl. A a növekedéshez, és egy másik betűt, pl. S az érték csökkentéséhez és a mondás növekedéséhez. Most, amikor a program interaktív módban van (a DC gombot megnyomja), akkor megváltoztathatja az alkatrészek értékeit a hozzájuk tartozó gyorsbillentyűkkel. Ezenkívül duplán kattinthat bármely elemre is, és az érték megváltoztatásához használja az alábbi párbeszédpanel jobb oldalán található nyilakat.

Példa

Keresse meg R értékétx ha a Wheatstone-híd kiegyensúlyozott. R1 = 5 ohm, R2 = 8 ohm,

R3 = 10 ohm.

Az R szabályx

Ellenőrzés a TINA-val:

Kattintson az / áramkörre a fenti áramkörre az on-line elemzéshez, vagy kattintson erre a hivatkozásra a Windows alatt mentéshez

Ha betöltötte ezt az áramköri fájlt, nyomja meg a DC gombot és nyomja meg néhányszor az A gombot a híd kiegyensúlyozása és a megfelelő értékek megtekintéséhez.

2. AC HIDÓ HÁLÓZATOK

Ugyanez a technika alkalmazható az AC áramkörökre is, egyszerűen impedanciák alkalmazásával ellenállás helyett:

Ebben az esetben mikor

Z1 Z4 = Z2 Z3

a híd kiegyensúlyozott lesz.

Ha a híd kiegyensúlyozott és például Z1, Z2 , Z3 ismertek

Z4 = Z2 Z3 / Z1

Váltóáramú híd segítségével nemcsak az impedanciát, hanem az ellenállást, a kapacitást, az induktivitást és a frekvenciát is meg lehet mérni.

Mivel az összetett mennyiségeket tartalmazó egyenletek két valós egyenletet jelentnek (az abszolút értékek és a fázisok esetében) or valós és képzeletbeli részek) kiegyensúlyozó egy váltóáramú áramkörnek általában két működtető gombra van szüksége, de két mennyiség ugyanakkor megtalálható egy váltakozó áramú híd kiegyensúlyozásával is. Érdekes módon sok váltóáramú hidak egyensúlyi állapota független a frekvenciától. Az alábbiakban bemutatjuk a legismertebb hidakat, amelyek mindegyikét feltalálójuk (k) nak nevezték el.

Schering-bridge: kondenzátorok mérése soros veszteséggel.

Keresse meg a C értéket úgy, hogy az ampermérõ nulla legyen a Schering-hídban. f = 1 kHz.

A híd kiegyensúlyozott lesz, ha:

Z1 Z4 = Z2 Z3

A mi esetünkben:

szorzás után:

Az egyenlet akkor teljesül, ha mind a valós, mind a képzeletbeli részek megegyeznek.

A hídon csak C és Rx ismeretlenek. Ahhoz, hogy megtaláljuk őket, meg kell változtatnunk a híd különféle elemeit. A legjobb megoldás az R megváltoztatása4 és C4 finomhangoláshoz, és R2 és C3 a mérési tartomány beállításához.

Számukra a mi esetünkben:

a frekvenciától függetlenül.

Kattintson az / áramkörre a fenti áramkörre az on-line elemzéshez, vagy kattintson erre a hivatkozásra a Windows alatt mentéshez


At a számított értékek az áram nulla.

Maxwell híd: kondenzátorok mérése párhuzamos veszteséggel

Keresse meg a C kondenzátor értékét1 és párhuzamos vesztesége R1 if az f = 159 Hz frekvencia.

Az egyensúly feltétele:

Z1Z4 = Z2Z3

Ebben az esetben:

A valós és képzeletbeli részek szorzás után:

R1*R4 + j w L1*R1 = R2*R3 + j w R1 R2 R3C1

És innen az egyensúly feltétele:

Számszerűen R1 = 103* 103/ 103 = 1 kohm, C1 = 10-3/ 106 = 1 nF

A következő ábrán láthatja, hogy ezekkel a C értékkel1 és R1 a jelenlegi valójában nulla.

Kattintson az / áramkörre a fenti áramkörre az on-line elemzéshez, vagy kattintson erre a hivatkozásra a Windows alatt mentéshez

Szénahíd: induktivitások mérése soros veszteséggel

Mérjük meg az L induktivitást1 soros veszteséggel R4.

A híd kiegyensúlyozott, ha

Z1Z4 = Z2Z3

A szorzás után a valós és képzeletbeli részek a következők:

Oldja meg az R második egyenletét4helyettesítse az első kritériumokkal, megoldja L-re1, és helyettesítsük azt az R kifejezésre4:

Ezek a kritériumok gyakoriságtól függnek; csak egy frekvenciára érvényesek!

Számszerűen:

Tolmács használata:
om: = VSW
L:=C1*R2*R3 / (1+om*om*C1*C1*R1*R1)
R:=om*om*R1*R2*R3*C1*C1 / (1+om*om*C1*C1*R1*R1)
L = [5.94070853]
R = [59.2914717]

Az eredmény ellenőrzése a TINA segítségével:

Kattintson az / áramkörre a fenti áramkörre az on-line elemzéshez, vagy kattintson erre a hivatkozásra a Windows alatt mentéshez

Wien-Robinson híd: a frekvencia mérése

Hogyan lehet mérni a frekvenciát egy híddal?

Keresse meg az egyensúly feltételeit a Wien-Robinson hídon.

A híd kiegyensúlyozott, ha R4 ּ (R1 + 1 / j w C1 ) = R2 ּ R3 / (1 + j w C3 R3)

Szorzás után és a valós és a képzeletbeli részek egyenlőségének követelménye alapján:

If C1 = C3 = C R1 = R3 = R a híd kiegyensúlyozott lesz, ha R2 = 2R4 és a szögfrekvencia:

`

Az eredmény ellenőrzése a TINA segítségével:

Kattintson az / áramkörre a fenti áramkörre az on-line elemzéshez, vagy kattintson erre a hivatkozásra a Windows alatt mentéshez


    X
    Üdvözöljük a Cégünk a DesignSoft Kft.
    Lehetővé teszi a csevegést, ha segítségre van szüksége a megfelelő termék megtalálásához vagy támogatásra.
    a wpchatıco