交流电桥用于测量未知电阻、电容、电感、频率和互感的电路。交流电桥仅使用交流电源供电来源. 这些电桥非常方便,能够给出准确的测量结果。这些桥的建造非常简单。图1显示了一个交流电桥。
网桥有四个臂(AB、BC、AD和DC)和四个节点(A、B、C和D)。源连接在两个节点之间,平衡检测器连接在其余两个节点之间。3个臂的阻抗已知,其余臂的阻抗未知。它的工作原理与惠斯通桥作品当节点“B”处的电压等于节点“D”处的电压时,探测器中的零位指示被获得。因此,没有电流流过探测器。在这种情况下,桥被称为是平衡的。
在平衡条件下,电流(ID)通过探测器的电流为零。
因此
我1.=我3.…………… (1)
和
我2.=我4.…………… (2)
然后从方程(1)和(2)中,我们得到
…………… (3)在平衡条件下,臂“AB”上的压降等于臂“AD”上的压降。
E1.=E2.
我1.Z1.=我2.Z2.
…………… (4)在平衡条件下,臂“BC”上的压降等于臂“DC”上的压降。
E3.=E4.
我3.Z3.=我4.Z4.
............... ( 5)从方程(1)可以看出,方程(4)和方程(5)相等,我们有
因此
…………… (6)因此,相对臂阻抗的乘积相等。
注:上述所有量均为相量形式。
在等式(6)中,以极性形式书写阻抗,我们得到
…………… (7)从方程(7)中,我们得到
…………… (8)和
…………… (9)可以得出结论,对于要平衡的桥梁,要求其幅值和相位相等,如等式(8)和(9)所示。
如果两个等式(8)或(9)中的任何一个不满足,则称电桥不平衡。
交流电桥用电源
1.低频源
2.高频源
交流电桥用探测器
1.振动电流计(5hz ~ 1000hz)
2.耳机/电话检测器(250 Hz至4 kHz)
3.调谐放大器检测器(10 Hz至10 kHz)
4.CRO(用于高频)
交流电桥的应用
1.它是用来测量电感的。以下交流电桥是用来测量线圈自感的。
2.它用于测量电容。以下交流电桥用于测量电容。
- 索蒂桥
- 先灵桥
3.它用于测量频率。以下交流电桥用于频率测量。
- 维也纳桥
4.它用于测量耗散系数。
5.它用于提供相移和振荡器的反馈路径。
问答
问题如图1所示,交流电桥的四个阻抗为Z1.= 500∠40°Ω,Z2.= 100∠90°Ω,Z3.= 45∠20°Ω, z4.= 30∠30° Ω. 看看这座桥是否平衡。
解决方案正如我们在极坐标系表示法中所知,桥梁平衡条件为
和
θ1.+ θ4.= 40° + 30° = 70°
θ2.+ θ3.= 90° + 20° = 110°
因此
θ1.+ θ4.≠ θ2.+ θ3.
因此,桥梁是不平衡的。