ザ・ ブリッジ回路は、さまざまなコンポーネント値を測定するために使用されます 抵抗、静電容量、インダクタンスなどのようなものです。ブリッジ回路の単純な形式は、閉回路を形成する4つの抵抗/インピーダンスアームのネットワークで構成されています。電流源は2つの反対側のノードに適用され、電流検出器は残りの2つのノードに接続されます。この記事では、アンダーソンズブリッジ回路の動作とそのアプリケーションについて説明します。
ブリッジ回路はヌル表示原理と比較測定法を使用しており、これは「ゼロ電圧でのブリッジバランス状態」としても知られています。ブリッジ回路は、未知のコンポーネントの値を正確に既知の標準コンポーネントの値と比較します。したがって、精度は主にブリッジ回路に依存し、ヌルインジケータには依存しません。
上記のブリッジ回路から、平衡方程式は次のようになります。
“ポートとコネクタの種類 ”
さまざまな種類の橋
コンポーネント値の測定に使用される2種類のブリッジ。それらはD.CブリッジとA.Cブリッジです。
D.Cブリッジは
- ホイートストンブリッジ
- ケルビン橋
さまざまなタイプのACブリッジは、
- インダクタンス比較ブリッジ
- 静電容量比較ブリッジ
- マクスウェルブリッジ
- 橋があります
- アンダーソンの橋
- シェリングブリッジ
- ウィーン橋
A.Cブリッジ
ACブリッジは、未知のインピーダンス（インダクタの自己/相互インダクタンスまたはコンデンサの静電容量）の値を正確に測定するためによく使用されます。 A.Cブリッジ回路は、4つのインピーダンス、A.C電源のソース、および平衡型検出器で構成されています。 A.Cブリッジに一般的に使用されるバランス検出器は
- ヘッドホン（250 Hz〜3〜4 kHzの周波数）
- チューナブルアンプ回路（10Hz〜100Hzの周波数範囲用）
- 振動検流計（5Hzから1000Hzまでの低域周波数用）
ヌル応答（ブリッジバランス状態）は、ブリッジアームの1つを変更することで取得できます。コンポーネントのインピーダンスは、大きさと位相角の値を持つことができる極性の形式です。上に示したAC回路の場合、インピーダンスは大きさと位相角で表すことができます。
ここで、Z1、Z2、Z3、Z4は大きさであり、θ1、θ2、θ3、およびθ4は位相角です。すべてのインピーダンスの積は、すべての大きさが乗算され、位相角が追加される極形式で実行する必要があります。
ここで、ブリッジは、条件の大きさと位相角の両方についてバランスを取る必要があります。上記の式から、ブリッジバランスについて満たすべき2つの条件があります。両側のマグニチュードを等しくすると、マグニチュード条件は次のようになります。
Z1.Z4 = Z2.Z3
そして、位相角も、θ1+θ4=θ2+θ3
位相角は+ ve誘導インピーダンスで、容量インピーダンスは–veです。
アンダーソンズ橋の建設と作業
アンダーソンブリッジは、コイルの自己インダクタンスを測定するために使用されるA.Cブリッジです。コイルのインダクタンスを測定することができます 標準コンデンサを使用 と抵抗器。ブリッジのバランスを繰り返す必要はありません。これはマクスウェルブリッジを修正したもので、標準のコンデンサと比較して自己インダクタンスの値も取得されます。接続を以下に示します。
アンダーソンズ橋の建設と作業
ブリッジの一方のアームは、Lxと直列の既知の抵抗を持つ未知のインダクタLxで構成されています。この抵抗R1には、 インダクタ 。静電容量Cは、r、R2、R3、およびR4が本質的に非誘導性である標準コンデンサです。
ブリッジバランス方程式は、
i1 = i3、およびi2 = i4 + ic、
V2 = i2.R3およびV3 = i3.R3
V1 = V2 + ic.rおよびV4 = V3 + 私 c r
V1 = i1.R1 +i1.ω.L1およびV4 = i4.R4
ここで、電圧Vは次の式で与えられます。
上記の回路から、R2、R4、およびスター形式のレアは、次の図に示すようにブリッジバランス方程式を見つけるために同等のデルタ形式に変換されます。
同等のデルタの要素は、によって与えられます。
R5 =（R2.r + R4.r + R2.R4）/ R4
R6 =（R2.r + R4.r + R2.R4）/ R2
R7 =（R2.r + R4.r + R2.R4）/ r
これで、R7はソースをシャントするため、バランス状態に影響を与えません。したがって、R7を無視し、上記の図（b）のようにネットワークを再配置することにより、マクスウェルインダクタンスブリッジが得られます。
したがって、バランス方程式は次の式で与えられます。
Lx = CR3R5および
R1 = R3。（R5 / R6）
R5とR6の値を代入すると、次のようになります。
使用するコンデンサが完全でない場合、インダクタンスの値は変わりませんが、R1の値は変わります。アンダーソンのブリッジ法は、校正された自己インダクタンスが利用可能な場合、コンデンサCの測定にも使用できます。
私たちが得た上記の方程式は、マクスウェルブリッジで得たものよりも複雑です。上記の方程式を観察すると、バランスの収束をより簡単に取得するには、アンダーソンのブリッジでR1とrを交互に調整する必要があると簡単に言うことができます。
ここで、未知のインダクタの値を実験的に取得する方法を見てみましょう。まず、信号発生器の周波数を可聴範囲に設定します。次に、ヘッドホン（ヌル検出器）が最小の音を出すようにR1とrを調整します。マルチメータを使用して、R1とr（これらの調整後に取得）の値を測定します。未知のインダクタンスの値を見つけるために、上記で導出した式を使用します。標準コンデンサの値を変えて実験を繰り返すことができます。
アンダーソンズブリッジの利点
- 固定コンデンサが使用されますが、他のブリッジは可変コンデンサを使用します。
- ブリッジは、ミリメートル範囲のインダクタンスを正確に決定するために使用されます。
- このブリッジは、インダクタンスの観点から静電容量を決定するための正確な結果も提供します。
- Qの値が低い場合、ブリッジはマクスウェルブリッジと比較して、収束の観点から簡単にバランスを取ることができます。
アンダーソンズブリッジのデメリット
- 使用するコンポーネントの数の点で、他のブリッジよりも非常に複雑です。
- バランス方程式の導出も複雑です。
- 浮遊容量の影響を避けるために、接合点が追加されているため、ブリッジを簡単にシールドすることはできません。
アンダーソンズブリッジのアプリケーション
- コイル（L）の自己インダクタンスを測定するために使用されます
- 特定の周波数でのコイルの誘導性リアクタンス（XL）の値を見つけるには
上記の情報から、最後に、アンダーソンズブリッジは、数マイクロヘンリーから数ヘンリーまでの自己インダクタンスを正確に測定するアプリケーションでよく知られていると結論付けることができます。この概念をよりよく理解していただければ幸いです。さらに、この概念または 電気および電子プロジェクトを実施する 以下のコメントセクションにコメントして、貴重な提案をしてください。ここにあなたへの質問があります、 ACブリッジの用途は何ですか？
