అండర్సన్ బ్రిడ్జ్ సర్క్యూట్ నిర్మాణం, దాని పని మరియు అనువర్తనం

ది వివిధ భాగాల విలువలను కొలవడానికి వంతెన సర్క్యూట్లను ఉపయోగిస్తారు ప్రతిఘటన, కెపాసిటెన్స్, ఇండక్టెన్స్ మొదలైనవి. వంతెన సర్క్యూట్ యొక్క సాధారణ రూపం క్లోజ్డ్ సర్క్యూట్‌ను ఏర్పరుస్తున్న నాలుగు ప్రతిఘటనలు / ఇంపెడెన్స్ ఆయుధాల నెట్‌వర్క్‌ను కలిగి ఉంటుంది. ప్రస్తుత మూలం రెండు వ్యతిరేక నోడ్‌లకు వర్తించబడుతుంది మరియు ప్రస్తుత డిటెక్టర్ మిగిలిన రెండు నోడ్‌లకు అనుసంధానించబడుతుంది. ఈ వ్యాసం అండర్సన్ బ్రిడ్జ్ సర్క్యూట్ పని మరియు దాని అనువర్తనాలను చర్చిస్తుంది.

వంతెన సర్క్యూట్లు శూన్య సూచిక సూత్రం మరియు పోలిక కొలత పద్ధతిని ఉపయోగిస్తాయి, దీనిని “సున్నా వోల్టేజ్ వద్ద వంతెన బ్యాలెన్స్ కండిషన్” అని కూడా అంటారు. వంతెన సర్క్యూట్ తెలియని భాగం యొక్క విలువలను ఖచ్చితంగా తెలిసిన ప్రామాణిక భాగాలతో పోలుస్తుంది. అందువల్ల, ఖచ్చితత్వం ఎక్కువగా వంతెన సర్క్యూట్ మీద ఆధారపడి ఉంటుంది, శూన్య-సూచికపై కాదు.

పై వంతెన సర్క్యూట్ నుండి, బ్యాలెన్సింగ్ సమీకరణం

వివిధ రకాల వంతెనలు

భాగం విలువలను కొలవడానికి ఉపయోగించే రెండు రకాల వంతెనలు. అవి D.C వంతెనలు మరియు A.C వంతెనలు.

D.C వంతెనలు

• వీట్‌స్టోన్ వంతెన
• కెల్విన్ వంతెన

వివిధ రకాల A.C వంతెనలు,

• ఇండక్టెన్స్ పోలిక వంతెన
• కెపాసిటెన్స్ పోలిక వంతెన
• మాక్స్వెల్ యొక్క వంతెన
• వంతెన ఉంది
• అండర్సన్ వంతెన
• షెరింగ్ వంతెన
• వియన్నా వంతెన

A.C వంతెనలు

తెలియని ఇంపెడెన్స్ యొక్క విలువను కొలవడానికి ఎసి వంతెనలు తరచుగా ఉపయోగించబడతాయి (ప్రేరకాల యొక్క స్వీయ / పరస్పర ప్రేరణ లేదా కెపాసిటర్ల కెపాసిటెన్స్ ఖచ్చితంగా). A.C బ్రిడ్జ్ సర్క్యూట్ నాలుగు ఇంపెడెన్స్‌లను కలిగి ఉంటుంది, A.C సరఫరా యొక్క మూలం మరియు సమతుల్య డిటెక్టర్. సాధారణంగా A.C వంతెనల కోసం ఉపయోగించే బ్యాలెన్స్ డిటెక్టర్లు

• హెడ్‌ఫోన్‌లు (250 Hz నుండి 3 నుండి 4 kHz పౌన encies పున్యాల వద్ద)
• ట్యూన్ చేయదగిన యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్ (10HZ నుండి 100Hz వరకు ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధికి)
• వైబ్రేషన్ గాల్వనోమీటర్లు (5Hz నుండి 1000 Hz వరకు తక్కువ శ్రేణి పౌన frequency పున్యం కోసం)

వంతెన చేతుల్లో ఒకదానిని మార్చడం ద్వారా శూన్య ప్రతిస్పందన (వంతెన బ్యాలెన్స్ పరిస్థితి) పొందవచ్చు. ఒక భాగం యొక్క ఇంపెడెన్స్ ధ్రువ రూపంలో ఉంటుంది, ఇది పరిమాణం మరియు దశ కోణ విలువను కలిగి ఉంటుంది. పైన చూపిన A.C సర్క్యూట్ కోసం, ఇంపెడెన్స్ పరిమాణం మరియు దశ కోణం పరంగా వ్రాయవచ్చు

ఇక్కడ Z1, Z2, Z3, Z4, మాగ్నిట్యూడ్స్ మరియు θ1, θ2, θ3 మరియు θ4 దశ కోణాలు. అన్ని ఇంపెడెన్స్‌ల యొక్క ఉత్పత్తి ధ్రువ రూపంలో జరగాలి, ఇక్కడ అన్ని పరిమాణాలు గుణించబడతాయి మరియు దశ కోణాలను జోడించాలి.

ఇక్కడ, వంతెన తప్పనిసరిగా పరిస్థితుల పరిమాణం మరియు దశ కోణాలు రెండింటికీ సమతుల్యతను కలిగి ఉండాలి. పై సమీకరణాల నుండి వంతెన బ్యాలెన్స్ కోసం రెండు షరతులు సంతృప్తి చెందాలి. రెండు వైపుల మాగ్నిట్యూడ్‌లను సమానం చేస్తే, మనకు మాగ్నిట్యూడ్ కండిషన్ లభిస్తుంది,

Z1.Z4 = Z2.Z3

మరియు దశ కోణాలు కూడా, θ1 + θ4 = θ2 + θ3

దశ కోణం + ve ప్రేరక ఇంపెడెన్సులు మరియు కెపాసిటివ్ ఇంపెడెన్స్‌లకు -ve.

అండర్సన్ వంతెన నిర్మాణం మరియు పని

అండర్సన్ వంతెన అనేది కాయిల్ యొక్క స్వీయ-ప్రేరణను కొలవడానికి ఉపయోగించే A.C వంతెన. ఇది కాయిల్ యొక్క ఇండక్టెన్స్ను కొలవడానికి అనుమతిస్తుంది ప్రామాణిక కెపాసిటర్ ఉపయోగించి మరియు రెసిస్టర్లు. దీనికి వంతెన యొక్క పదేపదే బ్యాలెన్సింగ్ అవసరం లేదు. ఇది మాక్స్వెల్ యొక్క వంతెన యొక్క మార్పు, దీనిలో స్వీయ-ప్రేరణ యొక్క విలువను ప్రామాణిక కెపాసిటర్‌తో పోల్చడం ద్వారా పొందవచ్చు. కనెక్షన్లు క్రింద చూపించబడ్డాయి.

అండర్సన్ వంతెన నిర్మాణం మరియు పని

వంతెన యొక్క ఒక చేతిలో తెలియని ఇండక్టర్ Lx ను Lx తో సిరీస్‌లో తెలిసిన ప్రతిఘటన ఉంటుంది. ఈ నిరోధకత R1 యొక్క నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది ప్రేరక . కెపాసిటెన్స్ సి అనేది ప్రామాణిక కెపాసిటర్, r, R2, R3 మరియు R4 లు ప్రకృతిలో ప్రేరేపించనివి.

వంతెన బ్యాలెన్స్ సమీకరణాలు,

i1 = i3, మరియు i2 = i4 + i_సి,

V2 = i2.R3 మరియు V3 = i3.R3

V1 = V2 + ic.r మరియు V4 = V3 + i _సి r

V1 = i1.R1 + i1.ω.L1 మరియు V4 = i4.R4

ఇప్పుడు వోల్టేజ్ V ద్వారా ఇవ్వబడింది,

పై సర్క్యూట్ నుండి, R2, R4 మరియు నక్షత్ర రూపంలో అరుదుగా ఉంటుంది, ఇది దిగువ చిత్రంలో చూపిన విధంగా వంతెన బ్యాలెన్స్ సమీకరణాలను కనుగొనడానికి దాని సమానమైన డెల్టా రూపంలోకి మార్చబడుతుంది.

సమానమైన డెల్టాలోని అంశాలు ఇవ్వబడ్డాయి,

R5 = (R2.r + R4.r + R2.R4) / R4

R6 = (R2.r + R4.r + R2.R4) / R2

R7 = (R2.r + R4.r + R2.R4) / r

ఇప్పుడు R7 మూలాన్ని విడదీస్తుంది మరియు అందువల్ల ఇది బ్యాలెన్స్ స్థితిని ప్రభావితం చేయదు. అందువల్ల, R7 ను నిర్లక్ష్యం చేయడం ద్వారా మరియు అత్తి (బి) పైన ఉన్న విధంగా నెట్‌వర్క్‌ను క్రమాన్ని మార్చడం ద్వారా, మనకు మాక్స్వెల్ ఇండక్టెన్స్ వంతెన లభిస్తుంది.

అందువలన బ్యాలెన్స్ సమీకరణం ఇవ్వబడుతుంది

Lx = CR3R5 మరియు

R1 = R3. (R5 / R6)

R5 మరియు R6 విలువలను ప్రత్యామ్నాయం చేస్తే, మనకు లభిస్తుంది

ఉపయోగించిన కెపాసిటర్ పరిపూర్ణంగా లేకపోతే, ఇండక్టెన్స్ విలువ మారదు, కానీ R1 విలువ మారుతుంది. క్రమాంకనం చేసిన స్వీయ-ప్రేరణ అందుబాటులో ఉంటే కెపాసిటర్ సి యొక్క కొలతను కూడా అండర్సన్ యొక్క వంతెన పద్ధతిని ఉపయోగించవచ్చు.

మేము పొందిన పై సమీకరణం మాక్స్వెల్ వంతెనలో మనం పొందినదానికంటే చాలా క్లిష్టంగా ఉంటుంది. పై సమీకరణాలను గమనించినప్పుడు, సమతుల్యతను మరింత తేలికగా పొందటానికి, అండర్సన్ వంతెనలో R1 మరియు r యొక్క ప్రత్యామ్నాయ సర్దుబాట్లు చేయాలి.

ఇప్పుడు మనం తెలియని ప్రేరక విలువను ప్రయోగాత్మకంగా ఎలా పొందవచ్చో చూద్దాం. మొదట, వినగల పరిధిలో సిగ్నల్ జనరేటర్ ఫ్రీక్వెన్సీని సెట్ చేయండి. హెడ్ ​​ఫోన్స్ (శూన్య డిటెక్టర్) కనీస ధ్వనిని ఇచ్చే విధంగా ఇప్పుడు R1 మరియు r ని సర్దుబాటు చేయండి. మల్టీమీటర్ సహాయంతో R1 మరియు r విలువలను కొలవండి (ఈ సర్దుబాట్ల తర్వాత పొందవచ్చు). తెలియని ఇండక్టెన్స్ యొక్క విలువను తెలుసుకోవడానికి మేము పైన పొందిన సూత్రాన్ని ఉపయోగించండి. ప్రామాణిక కెపాసిటర్ యొక్క విభిన్న విలువతో ప్రయోగం పునరావృతమవుతుంది.

అండర్సన్ వంతెన యొక్క ప్రయోజనాలు

• స్థిర కెపాసిటర్ ఉపయోగించబడుతుంది, ఇతర వంతెనలు వేరియబుల్ కెపాసిటర్‌ను ఉపయోగిస్తాయి.
• మిల్లీమీటర్ పరిధిలో ఇండక్టెన్స్ యొక్క ఖచ్చితమైన నిర్ణయానికి వంతెన ఉపయోగించబడుతుంది.
• ఇండక్టెన్స్ పరంగా కెపాసిటెన్స్ నిర్ణయించడానికి ఈ వంతెన ఖచ్చితమైన ఫలితాన్ని ఇస్తుంది.
• Q యొక్క తక్కువ విలువలు ఉన్న సందర్భంలో మాక్స్వెల్ యొక్క వంతెనతో పోలిస్తే వంతెన కన్వర్జెన్స్ కోణం నుండి సమతుల్యం చేసుకోవడం సులభం.

అండర్సన్ వంతెన యొక్క ప్రతికూలతలు

• ఉపయోగించిన భాగాల సంఖ్య పరంగా ఇతర వంతెనల కంటే ఇది చాలా క్లిష్టంగా ఉంటుంది.
• బ్యాలెన్స్ సమీకరణాలు కూడా ఉత్పన్నమవుతాయి.
• విచ్చలవిడి కెపాసిటెన్సుల ప్రభావాలను నివారించడానికి, అదనపు జంక్షన్ పాయింట్ కారణంగా వంతెనను సులభంగా కవచం చేయలేము.

అండర్సన్ వంతెన యొక్క అనువర్తనాలు

• కాయిల్ (ఎల్) యొక్క స్వీయ-ప్రేరణను కొలవడానికి ఇది ఉపయోగించబడుతుంది
• కాయిల్ యొక్క ప్రేరక ప్రతిచర్య (XL) విలువను నిర్దిష్ట పౌన .పున్యంలో కనుగొనడానికి

పై సమాచారం నుండి, చివరకు, అండర్సన్ వంతెన కొన్ని మైక్రో హెన్రీ నుండి అనేక హెన్రీల వరకు స్వీయ-ప్రేరణను కొలిచే అనువర్తనానికి బాగా ప్రసిద్ది చెందిందని మేము నిర్ధారించగలము. ఈ భావనపై మీకు మంచి అవగాహన వచ్చిందని మేము ఆశిస్తున్నాము. ఇంకా, ఈ భావనకు సంబంధించి లేదా ఏదైనా సందేహాలు విద్యుత్ మరియు ఎలక్ట్రానిక్ ప్రాజెక్టులను అమలు చేయండి దయచేసి, దిగువ వ్యాఖ్య విభాగంలో వ్యాఖ్యానించడం ద్వారా మీ విలువైన సలహాలను ఇవ్వండి. ఇక్కడ మీ కోసం ఒక ప్రశ్న ఉంది, ఎసి వంతెనల అనువర్తనాలు ఏమిటి?