Prima di parlare del ponte Hays, dobbiamo sapere del Maxwell ponte limitazioni per capire come questo bridge viene utilizzato in numerose applicazioni. La funzione principale del Maxwell Bridge è misurare il QF medio (fattore di qualità) nelle bobine (1

Cos'è Hays Bridge?

Definizione: Un circuito a ponte utilizzato per misurare la resistenza e l'induttanza di bobine con un fattore Q elevato è noto come Hays Bridge. Questa è la modifica di Maxwell's ponte. Quindi questo ponte viene utilizzato per determinare il fattore di alta qualità nel circuito.

hays-bridge

Il collegamento dei circuiti del ponte di fieno può essere effettuato collegando il condensatore e il resistore in serie tra loro. In modo che la caduta di tensione attraverso la resistenza e la capacità venga modificata. In Maxwell Bridge, il collegamento del resistenza e la capacità può essere eseguita in parallelo. Pertanto, l'entità di una tensione di alimentazione in tutto il resistore e il condensatore sarà lo stesso.

Costruzione di Hays Bridge

La costruzione del ponte Hays è mostrata di seguito. Nel circuito seguente, l'induttore 'L1' è sconosciuto ed è disposto con la resistenza 'R1' tra il braccio addominale. Il confronto di questo induttore può essere fatto con il condensatore 'C4' che è collegato alla resistenza 'R4' nel braccio cd. Allo stesso modo, le resistenze rimanenti come R2 e R3 sono collegate nelle braccia ad e bc.

costruzione-di-fieno-ponte

Per rendere il ponte in una condizione equilibrata, vengono regolate sia la resistenza 'R4' che il condensatore 'C4'. Una volta che il circuito è in una condizione equilibrata, non c'è flusso di corrente in tutto il rilevatore. Qui, il rilevatore è posizionato tra b & d. Il potenziale calo nel braccio pubblicità e cd è equivalente. Allo stesso modo, il potenziale calo attraverso il braccio ab & bc è equivalente.

Teoria del ponte di Hays

Nel circuito sopra, l'induttore 'L1' è un induttore sconosciuto che include la resistenza 'R1'

R2, R3, R4 sono noti come resistenza non induttiva.

'C4' è un condensatore standard

Le impedenze di carico del ponte di cui sopra sono

Z1 = R1-j / ωc1

Z2 = R2

Z3 = R3

Z4 = R4 + jωL4

Quando il circuito è equilibrato

Z1Z4 = Z2Z3

Sostituire le impedenze di carico nelle equazioni precedenti

(R1-j / ωc1) * (R4 + jωL4) = R2 * R3

Qui, 1 / C1 = L1 e L4 = 1 / C4

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

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

Una volta separati i termini reale e immaginario, possiamo ottenere quanto segue

R1R4 + (L1 / C4) = R2 * R3

jωL1R4- (jR1 / ωc4) = R2 * R3

Risolvendo le equazioni di cui sopra possiamo ottenere

L1 = R2R3C4 / (1+ ω2R42C42)

R1 = ω2C42R2R3R4 / ω2R42C42

“come faccio a testare un condensatore con un multimetro? ”

Il QF della bobina è

Q = ωL1 / R1 = 1 / ω2R4C4

L'equazione sconosciuta di capacità e induttanza include principalmente il termine di frequenza. Pertanto per trovare il valore di induttanza sconosciuto, è necessario conoscere la frequenza di alimentazione.

In questo caso, la frequenza non gioca un ruolo essenziale nell'alto QF

Q = 1 / ω2R4C4

Sostituendo questo valore in L1

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

Per un valore elevato di 'Q', 1 / Q può essere ignorato e quindi l'equazione sarà

L1 = R2R3C4

Diagramma dei fasori del ponte di Hays

Nel seguente diagramma dei fasori del ponte di Hays, e1, e2, e3 ed e4 sono punti nulli. Una volta che la corrente scorre attraverso il braccio 'bd', e1 = e2 ed e3 = e4. Qui 'i1' è l'asse di riferimento nel diagramma dei fasori e questo asse conduce 'i2' con un certo angolo dovuto al condensatore collegato tra il braccio 'cd'. Contrassegna la risultante da e1 ed e2 del punto nullo a e. L'angolo di fase tra la resistenza elettrica (r4) e il condensatore (c4) è di 90 ° mostrato nella figura.

diagramma fasoriale

Vantaggi

I vantaggi del ponte di fieno sono

Questo ponte viene utilizzato per le induttanze sconosciute per fornire un'espressione semplice. È appropriato per la bobina che ha un fattore Q elevato rispetto ai 10 ohm.
Per il fattore Q, questo ponte fornisce una semplice equazione.
Utilizza un piccolo valore di resistenza per determinare il fattore di qualità.

Svantaggi

Gli svantaggi del ponte di fieno sono

Non è applicabile per la misurazione della bobina che ha un fattore Q inferiore a 10 ohm.
L'equazione bilanciata del ponte dipende dalla frequenza operativa e quindi la variazione di frequenza influenzerà le misurazioni.
Il fattore Q viene utilizzato per determinare la relazione principale tra l'energia immagazzinata e dissipata all'interno del circuito.

Applicazioni di Hays Bridge

Le applicazioni sono

Questo ponte viene utilizzato per determinare l'autoinduttanza del circuito.
Questo viene utilizzato per superare l'inconveniente del ponte di Maxwell. Il
Questo circuito a ponte viene utilizzato per misurare l'elevato QF (fattore di qualità) nel circuito.

Quindi, questo è tutto una panoramica del ponte di Hay . Il fattore di qualità può essere misurato utilizzando Maxwell e il ponte di Hay, ma Maxwell è abituato a calcolare il QF medio (Q 10). Quindi, per superare la limitazione di Maxwell, viene utilizzato questo circuito a ponte. Ecco una domanda per te, qual è la differenza tra Maxwell's e Hay's Bridge?