1.
บริดจ์แบบเปรียบเทียบ
เป็นวงจรบริดจ์แบบบริดจ์อัตราส่วน ที่ใช้วัดค่าความเหนี่ยวนำของขดลวดที่ไม่ทราบค่า โดยอาศัยการเปรียบเทียบกับตัวเหนี่ยวนำมาตรฐาน
เป็นวงจรบริดจ์แบบบริดจ์อัตราส่วน ที่ใช้วัดค่าความเหนี่ยวนำของขดลวดที่ไม่ทราบค่า โดยอาศัยการเปรียบเทียบกับตัวเหนี่ยวนำมาตรฐาน
![]() |
วงจร Comparison Bridge |
จากวงจร Comparison Bridge
R x = ( R1/R2 ) R s
L x = (R1/R2) L s
แต่วงจรนี้ไม่เป็นที่นิยม
เนื่องจากจะต้องมีตัวเหนี่ยวนำมาตรฐาน (Ls) ที่มีความถูกต้องและเสถียรสูง ซึ่งจะมีราคาแพงมาก
ดังนั้นจะเปลี่ยนแปลงวงจรเพื่อให้สามารถใช้ตัวเก็บประจุมาตรฐานแทน
2.
บริดจ์แมกซเวล (Maxwell)
จะเหมาะสำหรับวัดตัวเหนี่ยวนำที่มีค่า Q ต่ำ
คือ อยู่ช่วง 1 < Q < 10 บริดจ์แบบนี้จะเป็น
บริดจ์ผลคูณซึ่งวัดความเหนี่ยวนำโดยเปรียบเทียบกับความจุไฟฟ้ามาตรฐาน
![]() |
วงจร Maxwell Bridge |
จากรูป เมื่อบริดจ์สมดุล จะได้
R x = (R1R2)
(1/Rp)
L x = (R1R2)
C
p
บริดจ์แมกซเวล
เป็นวงจรที่เหมาะเป็นพิเศษสำหรับการวัดค่าความเหนี่ยวนำ เพราะ
ตัวเก็บประจุจะมีโอกาสใกล้ตัวเหนี่ยวนำในอุดมคติซึ่งไม่มีการสูญเสีย ได้มากกว่าการเลือกใช้ตัวเหนี่ยวนำมาตรฐาน
นอกจากนั้นสมการการสมดุลเพื่อหาค่าความเหนี่ยวนำ จะเป็นอิสระต่อการสูญเสียที่ร่วมกับความเหนี่ยวนำและเป็นอิสระต่อความถี่ของการวัด
ในวงจรปกติจะใช้ความจุมาตรฐานที่คงที่สมดุลของค่าความเหนี่ยวนำ ทำโดยการปรับ R
2 (สเกลของ R 2 สามารถปรับเทียบให้อ่านค่าเป็นค่าความเหนี่ยวนำได้โดยตรง)
การสูญเสีย (Loss) คือ R x สามารถหาได้โดยการปรับ R s เมื่อวงจรบริดจ์ถูกให้ทำงานที่ความถี่จำเพาะหนึ่ง
จะสามารถปรับเทียบสเกลของ R x ให้อ่านเป็นค่า Q
ของตัวเหนี่ยวนำโดยตรง
โดยอาศัยสมการ
Q = ( ωLx ) / (Rx)
= ωCpRp
การใช้ค่าความจุไฟฟ้ามาตรฐานแบบคงที่จะมีข้อเสียคือ
จะมีผลต่อกันระหว่างการปรับสมดุลของความต้านทานกับรีแอกแตนซ์
ซึ่งจะสามารถหลีกเลี่ยงได้โดยการแปรค่าความจุ เพื่อให้ได้การสมดุลของสมการ
แทนที่จะปรับค่า R แต่อย่างไรก็ตาม ผลที่ตามมาคือ
ในกรณีนี้บริดจ์จะไม่สามารถปรับเทียบค่าให้อ่านค่า Q ได้โดยตรง
นอกเหนือจากนั้น ในกรณีที่ต้องการตัวเก็บประจุแบบที่สามารถแปรค่าได้อย่างต่อเนื่อง
(ที่มีค่าวความจุสูงๆ) โดยปกติจะใช้กล่องปรับค่าความจุ ( Decade
Capacitance Box ) ซึ่งจะทำให้ความถูกต้องที่ได้ต่ำกว่าเมื่อใช้แบบค่าความจุคงที่
3. บริดจ์เฮย์
จะเหมาะสำหรับใช้ตัวเหนี่ยวนำที่มีค่า
Q สูง คือ อยู่ในช่วง 10 < Q < 1,000 บริดจ์แบบนี้จะวัดค่าความเหนี่ยวนำโดยการเปรียบเทียบกับความจุไฟฟ้า เช่นเดียวกับบริดจ์แมกซเวล ต่างกันที่ตัวต้านทานมาตรฐานและตัวเก็บประจุมาตรฐาน
จะต่ออนุกรมกันโดยการใช้ความสัมพันธ์วงจรสมมูลระหว่าง R, C ขนานกับอนุกรม
ตามสมการ
C
p = [ 1/(1+D^2 ) ] C s __________________________________(1)
R
p = [ (1+D^2)/D^2 ] R s __________________________________(2)
![]() |
วงจร บริดจ์เฮย์ |
เมื่อ D = ωCsRs
แทนค่าลงใน (1) (2) จะได้
R x = [ (R1*R2)*(D^2) ] / [ (1+D^2)*Rs ]
= { R1*R2*Rs*[(ωCs) ]^2} / [1+(ωCsRs)^2 ]
= (R1*R2) / Rs*[ 1 / (1+Q^2 ) ]
L x = (R1R2)*Cs / ([1+D^2])
= R1*R2*Cs* / (1+(1+Q)^2 )
จะเห็นว่า สมการสำหรับ L
x กับ R x จะขึ้นอยู่กับความถี่
แต่เพราะว่า วงจรนี้ใช้วัดตัวเหนี่ยวนำที่มี Q > 10 ซึ่งถ้า
Q >> 10, พจน์ (1+Q)^2 จะ
<<
(1/100) ในกรณีเช่นนี้
สมการของ Lx จะกลายเป็น
L
x = R1R2Cs
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น