ఆధునిక కమ్యూనికేషన్ వ్యవస్థ సంక్లిష్ట ఎలక్ట్రికల్ మరియు ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్లతో కూడిన ఎసి వంతెనలను మరియు మరెన్నో ఉపయోగిస్తుంది. వివిధ రకాల ఎసి వంతెనలను ఉపయోగిస్తారు ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్లు మాక్స్వెల్ యొక్క వంతెన, మాక్స్వెల్ యొక్క వీన్ వంతెన, అండర్సన్ వంతెన , హే యొక్క వంతెన, ఓవెన్ వంతెన, డి సౌటీ వంతెన, షెరింగ్ వంతెన మరియు వీన్ సిరీస్ వంతెన. కాయిల్ యొక్క నాణ్యతా కారకాలను కొలవడానికి వివిధ రకాల ఎసి వంతెనలు ఉన్నప్పటికీ, అవి చిన్న పరిధికి పరిమితం. ఉదాహరణకి, మాక్స్వెల్ యొక్క వంతెన 10 కంటే ఎక్కువ నాణ్యత కారకాన్ని కొలవడానికి పరిమితం చేయబడింది. హే యొక్క వంతెన 1 నుండి 10 యొక్క నాణ్యతా కారకాల పరిధికి అనుకూలంగా ఉంటుంది. కొన్ని మైక్రో హెన్రీల నుండి ఇండక్టెన్స్ విలువల పరిధిని కొలవడానికి అండర్సన్ వంతెన ఉపయోగించబడుతుంది. అందువల్ల మనకు వంతెన సర్క్యూట్ అవసరం, అది విస్తృత శ్రేణి ప్రేరకాలను కొలవడానికి అనుకూలంగా ఉండాలి. ఆ వంతెన సర్క్యూట్‌ను ఓవెన్స్ బ్రిడ్జ్ అంటారు.
ఓవెన్స్ బ్రిడ్జ్ డెఫినిషన్
నిర్వచనం: ఓవెన్స్ బ్రిడ్జ్ సర్క్యూట్ నిర్వచించబడింది, ప్రతిఘటన మరియు కెపాసిటెన్స్ పరంగా విస్తృతమైన తెలియని ఇండక్టెన్స్ను కొలవడానికి ఉపయోగించే AC వంతెన. ఇది సాధారణంగా పోలిక సూత్రంపై పనిచేస్తుంది. అంటే కొలిచిన తెలియదు ఇండక్టెన్స్ విలువ ప్రామాణిక లేదా తెలిసిన కెపాసిటర్‌తో పోల్చబడుతుంది. ఈ రకమైన వంతెన సర్క్యూట్ ప్రామాణిక కెపాసిటర్ మరియు a ని ఉపయోగిస్తుంది వేరియబుల్ రెసిస్టర్ ఉత్సాహం కోసం.
ఓవెన్స్ బ్రిడ్జ్ సర్క్యూట్
ఓవెన్స్ బ్రిడ్జ్ సర్క్యూట్లో ఒక చతురస్రంలో లేదా రాంబస్ ఆకారంలో అనుసంధానించబడిన నాలుగు చేతులు ఉన్నాయి. చేతుల జంక్షన్లలో AC వోల్టేజ్ సిగ్నల్ మరియు శూన్య డిటెక్టర్ అనుసంధానించబడి ఉన్నాయి. ఓవెన్స్ వంతెన యొక్క సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం క్రింద చూపబడింది.
ఓవెన్స్-బ్రిడ్జ్-సర్క్యూట్
- పై సర్క్యూట్ నుండి, అబ్, బిసి, సిడి మరియు డా అనే నాలుగు చేతులు వంతెనగా అనుసంధానించబడి ఉన్నాయని మనం గమనించవచ్చు.
- ‘అబ్’ చేతిలో తెలియని స్వీయ-ప్రేరణ ‘ఎల్ 1’ నిరోధకత ‘ఆర్ 1’
- చేతిలో ‘బిసి’ స్వచ్ఛమైన రెసిస్టర్ ‘ఆర్ 3’ కలిగి ఉంది
- మరొక చేయి ‘సిడి’ లో స్థిర ప్రామాణిక కెపాసిటర్ ‘సి 4’ ఉంటుంది
- చివరి చేతులు ‘డా’ వేరియబుల్ ప్రామాణిక కెపాసిటర్ ‘సి 2’ తో సిరీస్‌లో వేరియబుల్ నాన్-ఇండక్టివ్ రెసిస్టర్ ‘ఆర్ 2’ ను కలిగి ఉంది.
- యొక్క బ్యాలెన్స్ స్థితిని తెలుసుకోవడానికి శూన్య డిటెక్టర్ కనెక్ట్ చేయబడింది వంతెన సర్క్యూట్ .
సవరించిన ఓవెన్ యొక్క వంతెన చేతుల్లో ఒకదానికి అనుసంధానించబడిన ప్రతిఘటనకు సమాంతరంగా వోల్టమీటర్‌ను కలిగి ఉంది. కొలిచేందుకు వంతెన సర్క్యూట్‌కు సిరీస్‌లో ఒక అమ్మీటర్ అనుసంధానించబడి ఉంది DC కరెంట్ వోల్టమీటర్ ఉపయోగించి AC కరెంట్ కొలవవచ్చు. ఓవెన్స్ వంతెన యొక్క సవరించిన సర్క్యూట్ క్రింద చూపబడింది.
సవరించిన-ఓవెన్స్-వంతెన
ఓవెన్స్ బ్రిడ్జ్ సిద్ధాంతం
ఓవెన్స్ వంతెన యొక్క సిద్ధాంతం మరేమీ కాదు, తెలియని ఇండక్టెన్స్ ‘ఎల్ 1’ ను బ్రిడ్జ్ సర్క్యూట్ యొక్క ఆర్మ్ ‘సిడి’ తో అనుసంధానించబడిన తెలిసిన కెపాసిటర్ ‘సి 4’ తో పోల్చారు. బ్యాలెన్స్ స్థితిలో, నాన్-ప్రేరక నిరోధకం ‘R2’ మరియు వేరియబుల్ స్టాండర్డ్ కెపాసిటర్ ‘C2’ స్వతంత్రంగా మారుతూ ఉంటాయి. అందువల్ల, వంతెన సర్క్యూట్ ద్వారా ప్రస్తుత ప్రవాహాలు లేవు మరియు శూన్య డిటెక్టర్ ద్వారా సంభావ్యత నమోదు చేయబడదు.
ఓవెన్స్ బ్రిడ్జ్ సర్క్యూట్ నుండి మనం దీనిని గమనించవచ్చు,
తెలియని స్వీయ-ప్రేరణ ‘ఎల్ 1’
స్వచ్ఛమైన నిరోధకం ‘R3’ (స్థిర ప్రేరక నిరోధకత)
స్థిర ప్రామాణిక కెపాసిటర్ ‘సి 4’
వేరియబుల్ ప్రామాణిక కెపాసిటర్ ‘సి 2’ తో సిరీస్‌లో వేరియబుల్ నాన్-ప్రేరక నిరోధకం ‘ఆర్ 2’.
వంతెన సర్క్యూట్ యొక్క బ్యాలెన్స్ స్థితిని తెలుసుకోవడానికి శూన్య డిటెక్టర్ కనెక్ట్ చేయబడింది.
ప్రాథమిక ఎసి బ్రిడ్జ్ సర్క్యూట్ యొక్క సమతుల్య సమీకరణాన్ని పరిగణించండి,
Z1Z4 = Z2Z3
ఇప్పుడు పై సమీకరణంలో ఓవెన్స్ బ్రిడ్జ్ సర్క్యూట్ యొక్క ప్రతిబంధకాలను ప్రత్యామ్నాయం చేయండి
అప్పుడు
(R1 + jωL1) (1 / jωC4) = (R2 + 1 / jωC2) R3
ఇప్పుడు పై సమీకరణం నుండి నిజమైన మరియు inary హాత్మక పదాలను వేరు చేయండి
మాకు దొరికింది,
L1 = R2R3C4
తెలియని ఇండక్టెన్స్ పై సమీకరణం నుండి కొలవవచ్చు
R1 = R3 (C4 / C2)
వేరియబుల్ స్టాండర్డ్ యొక్క విలువ కెపాసిటర్ ‘సి 2’ కొలుస్తారు.
ఓవెన్స్ వంతెన యొక్క ఫాజర్ రేఖాచిత్రం
ఓవెన్స్ వంతెన యొక్క ఫాజర్ రేఖాచిత్రం క్రింద చూపబడింది.
ఫాజర్-రేఖాచిత్రం
పై ఫాజర్ రేఖాచిత్రం నుండి, మేము దీనిని గమనించవచ్చు,
క్షితిజ సమాంతర అక్షం ఒకే దశలో ఉన్న ప్రస్తుత I1, E3 = I3R3 మరియు E4 = ωI2C4 ను సూచిస్తుంది. అలాగే ‘i1r1’ యొక్క వోల్టేజ్ డ్రాప్ కూడా క్షితిజ సమాంతర అక్షాన్ని సూచిస్తుంది.
వోల్టేజ్ డ్రాప్ ‘ఇ 1’ ప్రేరక వోల్టేజ్ డ్రాప్ (ωL1L1) మరియు రెసిస్టివ్ వోల్టేజ్ డ్రాప్ (I1R1) మొత్తాన్ని సూచిస్తుంది
వంతెన సర్క్యూట్ యొక్క బ్యాలెన్స్ కండిషన్ వద్ద, వోల్టేజ్ చుక్కలు ‘ఇ 1’ మరియు ‘ఇ 2’ చేతులకు సమానంగా ఉంటాయి మరియు ఒకే అక్షంలో ప్రాతినిధ్యం వహిస్తాయి.
అదేవిధంగా, వోల్టేజ్ డ్రాప్ ‘ఇ 3’ అనేది రెసిస్టివ్ వోల్టేజ్ డ్రాప్ (I2R2) మరియు కెపాసిటివ్ వోల్టేజ్ డ్రాప్ (I2 / wC2) యొక్క మొత్తం. స్థిర కెపాసిటర్ కారణంగా, ప్రస్తుత ఐ 1 లంబంగా (90 డిగ్రీలు) వోల్టేజ్ డ్రాప్ ‘ఇ 4’ అవుతుంది. ప్రస్తుత ‘I2’ మరియు వోల్టేజ్ డ్రాప్ I2R2 నిలువు అక్షాన్ని సూచిస్తాయి. సరఫరా వోల్టేజ్ ‘E1’ మరియు ‘E3’ ను సూచిస్తుంది.
ప్రయోజనాలు
ఓవెన్స్ వంతెన యొక్క ప్రయోజనాలు ఏమిటంటే, కొలిచిన తెలియని ఇండక్టెన్స్ ఫ్రీక్వెన్సీ నుండి స్వతంత్రంగా ఉంటుంది మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ సరఫరా అవసరం లేదు.
- బ్యాలెన్స్ సమీకరణాన్ని చాలా సులభంగా మరియు సరళంగా పొందవచ్చు.
- కెపాసిటెన్స్ పరంగా విస్తృత శ్రేణి ఇండక్టెన్స్ను కొలవడానికి ఇది ఉపయోగించబడుతుంది.
- విస్తృత శ్రేణి కెపాసిటెన్స్ విలువలను కొలవడానికి కూడా ఇది ఉపయోగించబడుతుంది (మేము తుది బ్యాలెన్స్ సమీకరణం నుండి పొందుతాము).
ప్రతికూలతలు
ఓవెన్ యొక్క వంతెన యొక్క ప్రతికూలతలు ఉన్నాయి
- ఈ వంతెన సర్క్యూట్లో ఉపయోగించే వేరియబుల్ స్టాండర్డ్ కెపాసిటర్ చాలా ఖరీదైనది. కాబట్టి, ఓవెన్ యొక్క వంతెన సర్క్యూట్ ఖర్చు కూడా పెరుగుతుంది.
- సర్క్యూట్లో ఉపయోగించే వేరియబుల్ స్టాండర్డ్ కెపాసిటర్ యొక్క ఖచ్చితత్వం చాలా తక్కువ (దాదాపు 1%)
- పెద్ద వేరియబుల్ ప్రామాణిక కెపాసిటర్ యొక్క ఉపయోగం కొలిచిన కాయిల్ యొక్క నాణ్యత కారకం యొక్క పరిధిని పెంచుతుంది. ఇది సర్క్యూట్ ఖర్చును మరింత పెంచుతుంది.
తరచుగా అడిగే ప్రశ్నలు
1). శూన్య డిటెక్టర్ అంటే ఏమిటి?
ఇది AC బ్రిడ్జ్ సర్క్యూట్ యొక్క బ్యాలెన్స్ స్థితిని కనుగొనడానికి సహాయపడుతుంది (ఇచ్చిన విలువ సున్నా అయినప్పుడు). మరియు ఇది తెలియని విలువను (ఇండక్టెన్స్ / రెసిస్టెన్స్ / కెపాసిటెన్స్ / ఇంపెడెన్స్) తెలిసిన విలువతో (రిఫరెన్స్ లేదా ప్రామాణిక విలువ) పోలుస్తుంది.
2). కాయిల్ యొక్క నాణ్యత కారకం (q కారకం) అంటే ఏమిటి?
ఇది ఆపరేటింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీ వద్ద కాయిల్ యొక్క ప్రతిచర్య యొక్క నిష్పత్తి.
Q = ωL / R = XL / R.
3). ఎసి వంతెనలలో సంభవించిన లోపాల రకాలు ఏమిటి?
అయస్కాంత క్షేత్ర లీకేజ్ లోపాలు ఎడ్డీ ప్రస్తుత లోపాలు, ఫ్రీక్వెన్సీ లోపాలు మరియు తరంగ రూప లోపాలు.
4). కెపాసిటెన్స్‌ను కొలవడానికి ఏ రకమైన వంతెనను ఉపయోగిస్తారు?
క్రమాంకనం చేసిన నిరోధకత మరియు పౌన .పున్యం పరంగా కెపాసిటెన్స్‌ను కొలవడానికి వైన్ బ్రిడ్జ్ ఉపయోగించబడుతుంది.
5). ఎసి వంతెనలు శూన్య డిటెక్టర్‌కు బదులుగా గాల్వనోమీటర్‌ను ఎందుకు ఉపయోగించవు?
ఎసి వంతెనలలో గాల్వనోమీటర్ ఉపయోగించబడదు ఎందుకంటే ఇది ప్రత్యక్ష ప్రవాహం (డిసి) ప్రవాహాన్ని మాత్రమే కొలుస్తుంది.
అందువల్ల, ఓవెన్ యొక్క నిర్వచనం, సర్క్యూట్, సిద్ధాంతం, ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలు ఇవన్నీ వంతెన . మీ కోసం ఇక్కడ ఒక ప్రశ్న ఉంది, “ఓవెన్ వంతెన యొక్క అనువర్తనాలు ఏమిటి?”
