Qué es Hays Bridge: construcción, diagrama fasorial y sus aplicaciones

Qué es Hays Bridge: construcción, diagrama fasorial y sus aplicaciones

Antes de hablar sobre el puente Hays, tenemos que conocer el Maxwell puente limitaciones para comprender cómo se utiliza este puente en numerosas aplicaciones. La función principal del puente Maxwell es medir el QF (factor de calidad) promedio en las bobinas (1

¿Qué es Hays Bridge?

Definición: Un circuito puente que se utiliza para medir la resistencia y la inductancia de bobinas con factor Q alto se conoce como Hays Bridge. Esta es la modificación de Maxwell puente. Entonces, este puente se usa para determinar el factor de alta calidad en el circuito.




Hays-Bridge

puente de hays



La conexión de los circuitos puente de hays se puede realizar conectando el condensador y la resistencia en serie entre sí. De modo que la caída de voltaje a través de la resistencia y capacitancia cambiará. En Maxwell Bridge, la conexión del resistencia Y la capacitancia se puede hacer en paralelo. Por lo tanto, la magnitud de un suministro de voltaje en todo la resistencia Y el condensador será el mismo.

Construcción de Hays Bridge

La construcción del puente Hays se muestra a continuación. En el siguiente circuito, el inductor 'L1' es desconocido y está dispuesto con la resistencia 'R1' entre el brazo ab. La comparación de este inductor se puede hacer con el condensador 'C4' que está conectado con la resistencia 'R4' en el brazo de cd. Del mismo modo, las resistencias restantes como R2 y R3 están conectadas en los brazos ad & bc.



Construcción-de-Hays-Bridge

construcción-de-puente-hays

Para hacer que el puente esté en una condición balanceada, se ajustan tanto la resistencia 'R4' como el capacitor 'C4'. Una vez que el circuito está en una condición equilibrada, no hay flujo de corriente a través del detector. Aquí, el detector se coloca entre b & d. La caída potencial en el brazo de anuncios y cd es equivalente. De la misma manera, la caída de potencial a través del brazo ab & bc es equivalente.

Teoría del puente de Hays

En el circuito anterior, el inductor 'L1' es un inductor desconocido que incluye la resistencia 'R1'




R2, R3, R4 se conocen como resistencia no inductiva.

'C4' es un condensador estándar

Las impedancias de carga del puente anterior son

Z1 = R1-j / ωc1

Z2 = R2

Z3 = R3

Z4 = R4 + jωL4

Cuando el circuito está equilibrado

Z1Z4 = Z2Z3

Sustituya las impedancias de carga en las ecuaciones anteriores.

(R1-j / ωc1) * (R4 + jωL4) = R2 * R3

Aquí, 1 / C1 = L1 y L4 = 1 / C4

R1R4 + R1jωL4 - jR4 / ωc1 + jωL4 / ωc1 = R2 * R3

R1R4 + L1 / C4 + jωL1R4-jR1 / ωc4 = R2 * R3

Una vez que los términos real e imaginario están separados, podemos obtener lo siguiente

R1R4 + (L1 / C4) = R2 * R3

jωL1R4- (jR1 / ωc4) = R2 * R3

Al resolver las ecuaciones anteriores podemos obtener

L1 = R2R3C4 / (1+ ω2R42C42)

R1 = ω2C42R2R3R4 / ω2R42C42

El QF de la bobina es

Q = ωL1 / R1 = 1 / ω2R4C4

La ecuación de capacitancia e inductancia desconocidas incluye principalmente el término de frecuencia. Por lo tanto, para encontrar el valor de inductancia desconocido, se debe conocer la frecuencia de suministro.

Aquí, la frecuencia no juega un papel esencial en el alto QF

Q = 1 / ω2R4C4

Sustituyendo este valor en el L1

L1 = R2R3C4 / 1 + (1 / Q) 2

Para un valor alto de 'Q', el 1 / Q se puede ignorar y, por lo tanto, la ecuación será

L1 = R2R3C4

Diagrama fasorial de Hays Bridge

En el siguiente diagrama fasorial del puente de Hays, e1, e2, e3 y e4 son puntos nulos. Una vez que la corriente fluye a través del brazo 'bd', entonces e1 = e2 y e3 = e4. Aquí 'i1' es el eje de referencia en el diagrama fasorial y este eje conduce a 'i2' con algún ángulo debido al condensador conectado entre el brazo 'cd'. Marque la resultante de e1 & e2 a e del punto nulo. El ángulo de fase entre la resistencia eléctrica (r4) y el condensador (c4) es de 90 ° que se muestra en la figura.

Diagrama fasorial

diagrama fasorial

Ventajas

Las ventajas del puente hays son

  • Este puente se utiliza para las inductancias desconocidas para proporcionar una expresión simple. Es apropiado para la bobina que tiene un factor Q alto superior a los 10 ohmios.
  • Para el factor Q, este puente proporciona una ecuación simple.
  • Utiliza un valor de resistencia pequeño para determinar el factor de calidad.

Desventajas

Las desventajas del puente de hays son

  • No es aplicable para la medición de la bobina que tiene un factor Q inferior a 10 ohmios.
  • La ecuación equilibrada del puente depende de la frecuencia de funcionamiento y, por tanto, el cambio de frecuencia influirá en las mediciones.
  • El factor Q se utiliza para determinar la relación principal entre la energía que se almacena y se disipa dentro del circuito.

Aplicaciones de Hays Bridge

Las aplicaciones son

  • Este puente se utiliza para determinar la autoinductancia del circuito.
  • Esto se utiliza para superar el inconveniente del puente de Maxwell. los
  • Este circuito puente se utiliza para medir el alto QF (factor de calidad) en el circuito.

Por lo tanto, se trata de una descripción general del puente de Hay . El factor de calidad se puede medir utilizando Maxwell y el puente de Hay, pero Maxwell se utiliza para calcular QF medio (Q 10). Entonces, para superar la limitación de Maxwell, se utiliza este circuito puente. Aquí hay una pregunta para usted, ¿cuál es la diferencia entre Maxwell's y Hay's Bridge?