กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 2 นาที

สะพานแอนเดอร์สัน

วงจรอนาล็อก/วงจรบริดจ์/การวัดความต้านทาน/สิ่งประดิษฐ์ของชาวไอริช/เครื่องมือวัด

ในด้านอิเล็กทรอนิกส์สะพานแอนเดอร์สันเป็นวงจรบริดจ์ที่ใช้ในการวัดค่าความเหนี่ยวนำในตัวเองของขดลวด ช่วยให้สามารถวัดค่าความเหนี่ยวนำได้โดยใช้ส่วนประกอบวงจรอื่นๆ เช่น...

สะพานแอนเดอร์สัน

สะพานแอนเดอร์สัน

ในด้านอิเล็กทรอนิกส์สะพานแอนเดอร์สันเป็นวงจรบริดจ์ที่ใช้ในการวัดค่าความเหนี่ยวนำในตัวเองของขดลวด ช่วยให้สามารถวัดค่าความเหนี่ยวนำได้โดยใช้ส่วนประกอบวงจรอื่นๆ เช่น ตัวต้านทานและตัวเก็บประจุ[ 1 ]

สะพานแอนเดอร์สันถูกประดิษฐ์ขึ้นโดยอเล็กซานเดอร์ แอนเดอร์สันในปี พ.ศ. 2434 [ 2 ]เขาได้ดัดแปลงสะพานเหนี่ยวนำ-ความจุของแม็กซ์เวลล์เพื่อให้ได้การวัดค่าเหนี่ยวนำตัวเองที่แม่นยำมาก[ 3 ]

สภาวะสมดุล

เงื่อนไขสมดุลของวงจรบริดจ์แอนเดอร์สัน หรือเทียบเท่ากับค่าความเหนี่ยวนำและความต้านทานของขดลวดที่กำหนด สามารถหาได้โดยใช้เทคนิคการวิเคราะห์วงจรพื้นฐาน เช่น กฎกระแสของเคิร์ชฮอฟฟ์ (KCL), กฎกระแสของเคอร์เนล (KVL) และการใช้เฟเซอร์ พิจารณาแผนภาพวงจรบริดจ์แอนเดอร์สันในรูปที่กำหนด ให้เป็นความต้านทานไฟฟ้าของขดลวดที่กำลังพิจารณา เนื่องจากในอุดมคติแล้วถือว่าโวลต์มิเตอร์มีอิมพีแดนซ์เกือบเป็นอนันต์ กระแสในสาขาabและbcและกระแสในสาขาdeและecจึงถือว่าเท่ากัน เมื่อใช้กฎกระแสของเคิร์ชฮอฟฟ์ที่จุด d จะแสดงได้ว่า-

ฉัน4+ฉันซี=ฉัน2{\displaystyle {\begin{aligned}I_{4}+I_{c}&=I_{2}\end{aligned}}}

เนื่องจากการวิเคราะห์นี้ทำภายใต้สภาวะสมดุลของวงจรบริดจ์ จึงกล่าวได้ว่าแรงดันตกคร่อมโวลต์มิเตอร์นั้นแทบจะเป็นศูนย์ เมื่อใช้กฎแรงดันของเคิร์ชฮอฟฟ์กับวงจรที่เหมาะสม (ในทิศทางทวนเข็มนาฬิกา) จะได้ความสัมพันธ์ดังต่อไปนี้

ฉัน1(อาร์1+1+เจωแอล1)ฉัน2อาร์2ฉันซี=0ฉัน1อาร์3ฉันซีเจωซี=0ฉันซี+ฉันซีเจωซีฉัน4อาร์4=0{\displaystyle {\begin{aligned}I_{1}(R_{1}+r_{1}+j\omega L_{1})-I_{2}R_{2}-I_{c}r=0\\I_{1}R_{3}-{\frac {I_{c}}{j\omega C}}=0\\I_{c}r+{\frac {I_{c}}{j\omega C}}-I_{4}R_{4}=0\end{aligned}}}

เมื่อแก้สมการเหล่านี้แล้ว ในที่สุดเราก็จะสามารถหาค่าความเหนี่ยวนำและค่าความต้านทานของขดลวดได้ดังนี้

แอล1=(อาร์3อาร์4)(อาร์2อาร์4+(อาร์2+อาร์4))ซีอาร์1=อาร์2อาร์3อาร์41{\displaystyle {\begin{aligned}L_{1}&=({\frac {R_{3}}{R_{4}}})(R_{2}R_{4}+r(R_{2}+R_{4}))C\\R_{1}&={\frac {R_{2}R_{3}}{R_{4}}}-r_{1}\end{aligned}}}

ข้อดี

สะพานแอนเดอร์สันยังสามารถใช้ในทางกลับกันได้ด้วย กล่าวคือ สามารถใช้เพื่อวัดค่าความจุของตัวเก็บประจุ ที่ไม่ทราบค่า โดยใช้ขดลวดเหนี่ยวนำที่มีค่าความเหนี่ยว นำ และค่าความต้านทานไฟฟ้าที่กำหนดไว้ล่วงหน้าด้วยความแม่นยำสูง ประเด็นที่น่าสนใจคือ ค่าความเหนี่ยวนำที่วัดได้ของขดลวดจะไม่เปลี่ยนแปลงแม้จะคำนึงถึงการสูญเสียไดอิเล็กตริกภายในตัวเก็บประจุแล้วก็ตาม ข้อดีอีกประการหนึ่งของการใช้สะพานที่ดัดแปลงนี้คือ ต่างจากตัวเก็บประจุแบบแปรผันที่ใช้ในสะพานแม็กซ์เวลล์มันใช้ตัวเก็บประจุแบบคงที่ซึ่งมีราคาถูกกว่ามาก[ 4 ]

ข้อเสีย

หนึ่งในปัญหาที่เห็นได้ชัดที่เกี่ยวข้องกับสะพานแอนเดอร์สันคือการคำนวณสมการสมดุลที่ค่อนข้างซับซ้อนเมื่อเทียบกับสะพานแม็กซ์เวลล์ การเชื่อมต่อวงจรและการคำนวณก็ยุ่งยากกว่าเมื่อเทียบกับ สะพานแม็กซ์เวลล์เช่นกัน[ 5 ]

ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Anderson%27s_bridge&oldid=1286901029 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ สะพานแอนเดอร์สัน

ในด้านอิเล็กทรอนิกส์สะพานแอนเดอร์สันเป็นวงจรบริดจ์ที่ใช้ในการวัดค่าความเหนี่ยวนำในตัวเองของขดลวด ช่วยให้สามารถวัดค่าความเหนี่ยวนำได้โดยใช้ส่วนประกอบวงจรอื่นๆ เช่น...

สภาวะสมดุล

เงื่อนไขสมดุลของวงจรบริดจ์แอนเดอร์สัน หรือเทียบเท่ากับค่าความเหนี่ยวนำและความต้านทานของขดลวดที่กำหนด สามารถหาได้โดยใช้เทคนิคการวิเคราะห์วงจรพื้นฐาน เช่น กฎกระแสของเคิร์ชฮอฟฟ์ (KCL), กฎกระแสของเคอร์เนล (KVL) และการใช้เฟเซอร์...

ข้อดี

สะพานแอนเดอร์สันยังสามารถใช้ในทางกลับกันได้ด้วย กล่าวคือ สามารถใช้เพื่อวัดค่าความจุของตัวเก็บ ประจุ ที่ไม่ทราบค่า โดยใช้ขดลวดเหนี่ยวนำที่มี ค่าความเหนี่ยว นำ และ ค่าความต้านทานไฟฟ้า ที่กำหนดไว้ล่วงหน้าด้วยความแม่นยำสูง ประเด็นที่น่าสนใจคือ...

ข้อเสีย

หนึ่งในปัญหาที่เห็นได้ชัดที่เกี่ยวข้องกับสะพานแอนเดอร์สันคือการคำนวณสมการสมดุลที่ค่อนข้างซับซ้อนเมื่อเทียบกับ สะพานแม็กซ์เวลล์ การเชื่อมต่อวงจรและการคำนวณก็ยุ่งยากกว่าเมื่อเทียบกับ สะพานแม็กซ์เวลล์ เช่นกัน [ 5 ]