Můstky - III

Poslední část věnovaná můstkovým obvodům.
Maxwellův můstek
Maxwellův indukční můstek se používá k výpočtu vlastní indukčnosti. V tomto můstku jsou ramena bc a cd čistě odporová, zatímco fázová rovnováha závisí na ramenech ab a ad. V rameni ab je neznámá indukčnost,
představovaná rezistorem R1 a indukčností L1. Vyvažování můstku se děje pomocí proměnného rezistoru R2 a proměnné indukčnosti L2 mající odpor r2. Rezistory R3 a R4 jsou neindukční. Dosazením známých hodnot jednotlivých komponent v rovnovážném stavu můstku se vypočte jak R1 tak i L1. Maxwellův indukčně kapacitní můstek je upravená verze Wheatstoneova můstku, který se používá k měření indukčnosti. Maxwellův můstek používá k výpočtu neznámé indukčnosti v obvodu metodu nulového vychylování (také známou jako metoda můstku). Když jsou kalibrovanými součástmi paralelní kondenzátor a rezistor, je můstek znám také jako Maxwell-Wienův můstek.

Maxwell-Wienův můstek 
Princip činnosti spočívá v tom, že kladný fázový úhel indukční impedance lze kompenzovat záporným fázovým úhlem kapacitní impedance, která je vložena do protilehlého ramene a obvod je rezonanční (tj. žádný rozdíl potenciálů ani proud protékající detektorem). Neznámá indukčnost se pak vypočte s pomocí této kapacity. Pro potřeby výpočtu je neznámá indukčnost zobrazena jako rezistor R1 a indukčnost L1. R2 a R3 jsou neindukční rezistory, R4 je proměnný rezistor a C4 je ladicí kondenzátor. Pomocí R4 a C4 je můstek vyvážen a poté je vypočtena vlastní indukčnost.

Andersonův můstek
Můstek poskytuje přesné měření indukčnosti. Jedná se o pokročilou formu Maxwellova indukčního kapacitního můstku. V Andersonově můstku je neznámá indukčnost porovnána se standardní pevnou kapacitou, která je připojena mezi oběma rameny můstku. Výhodou je absence drahého ladicího kondenzátoru. Tento můstek je také schopen měřit indukčnosti v rozsahu řádu mikrohenry  až do jednotek henry. V tomto obvodu je neznámá cívka v rameni ab s rezistorem r1 (který je neindukční). Ramena bc, cd a da sestávají z rezistorů r3, r4 a r2 (které jsou také neindukční). Standardní kondenzátor je zapojen do série s proměnným rezistorem r a tato kombinace je zapojena paralelně s cd. Mezi b a e je připojeno napájení.
Dosažením rovnováhy pomocí proměnného rezistoru r při známých vlastnostech daných součástek obvodu lze vypočítat vlastní indukčnost neznámé cívky.

Owenův můstek
Prostřednictvím tohoto můstku lze měřit indukčnost za pomoci kapacity. Pracuje na principu srovnání, tj. hodnota neznámé indukčnosti se porovnává se standardním kondenzátorem.
Ramena ab jsou čistě indukční a rameno bc má čistě rezistorovou povahu. Rameno cd má pevný kondenzátor a rameno ad se skládá z proměnného rezistoru a kondenzátoru zapojeného do série. Neznámá indukčnost L1 ramene ab je porovnána se známým kondenzátorem C4 v rameni cd. Můstek je udržován ve vyváženém stavu nezávislými změnami rezistoru R2 a kondenzátoru C2. Při vyváženém stavu neprotéká detektorem žádný proud. Koncové body (b, c) detektoru jsou na stejném potenciálu. Ze známých hodnot komponent obvodu se vypočte L1 a R1.

Pokračování článvku v časopise Elektro 7/2021 str. 32

Datum: 
Středa, 4. Srpen 2021