Itu sirkuit jembatan digunakan untuk mengukur berbagai nilai komponen seperti resistansi, kapasitansi, induktansi, dll. Bentuk sederhana dari rangkaian jembatan terdiri dari jaringan empat lengan resistansi / impedansi yang membentuk rangkaian tertutup. Sumber arus diterapkan ke dua node yang berlawanan dan detektor arus dihubungkan ke dua node yang tersisa. Artikel ini membahas tentang cara kerja rangkaian jembatan Anderson dan aplikasinya.

sirkuit jembatan

Rangkaian jembatan menggunakan prinsip indikasi nol dan metode pengukuran perbandingan, ini juga dikenal sebagai “kondisi keseimbangan jembatan pada tegangan nol. Rangkaian jembatan membandingkan nilai komponen yang tidak diketahui dengan komponen standar yang diketahui secara akurat. Jadi, akurasi sebagian besar tergantung pada rangkaian jembatan, bukan pada indikator nol.

Dari rangkaian jembatan di atas, persamaan balancingnya adalah

“desain sirkuit terpadu khusus aplikasi ”

Berbagai Jenis Jembatan

Dua jenis jembatan yang digunakan untuk mengukur nilai komponen. Mereka adalah jembatan D.C dan jembatan A.C.

Jembatan D.C adalah

Jembatan Wheatstone
Jembatan Kelvin

Berbagai jenis Jembatan A.C adalah,

Jembatan perbandingan induktansi
Jembatan perbandingan kapasitansi
Jembatan Maxwell
Ada jembatan
Jembatan Anderson
Jembatan Schering
Jembatan Wina

Jembatan A.C

Jembatan AC sering digunakan untuk mengukur nilai impedansi yang tidak diketahui (induktansi mandiri / timbal balik dari induktor atau kapasitansi kapasitor secara akurat). Rangkaian jembatan AC terdiri dari empat impedansi, sumber suplai AC dan detektor seimbang. Detektor keseimbangan yang umumnya digunakan untuk jembatan A.C adalah

Headphone (pada frekuensi 250 Hz hingga 3 hingga 4 kHz)
Sirkuit penguat merdu (untuk rentang frekuensi 10HZ hingga 100Hz)
Galvanometer getaran (untuk frekuensi rentang rendah dari 5Hz hingga 1000 Hz)

Respon nol (kondisi keseimbangan jembatan) dapat diperoleh dengan memvariasikan salah satu lengan jembatan. Impedansi suatu komponen berbentuk kutub yang dapat memiliki besaran dan nilai sudut fasa. Untuk rangkaian AC yang ditunjukkan di atas, impedans dapat dituliskan dalam besaran dan sudut fasa

Dimana Z1, Z2, Z3, Z4, adalah besaran dan θ1, θ2, θ3, dan θ4 adalah sudut fasa. Produk dari semua impedansi harus dilakukan dalam bentuk kutub di mana semua besaran dikalikan dan sudut fasa harus ditambahkan.

Di sini, jembatan harus seimbang baik untuk besaran kondisi maupun sudut fasa. Dari persamaan di atas dua kondisi yang harus dipenuhi untuk keseimbangan jembatan. Menyamakan besaran dari kedua sisi, kita akan mendapatkan kondisi besaran sebagai,

Z1.Z4 = Z2.Z3

Dan sudut fasa juga, θ1 + θ4 = θ2 + θ3

Sudut fasa adalah + ve impedansi induktif dan –ve untuk impedansi kapasitif.

impedansi induktif dan impedansi kapasitif

Konstruksi dan Pekerjaan Jembatan Andersons

Jembatan Anderson adalah jembatan A.C yang digunakan untuk mengukur induktansi diri kumparan. Ini memungkinkan untuk mengukur induktansi kumparan menggunakan kapasitor standar dan resistor. Itu tidak membutuhkan penyeimbangan jembatan yang berulang. Ini adalah modifikasi dari Maxwell's Bridge di mana juga nilai induktansi diri diperoleh dengan membandingkannya dengan kapasitor standar. Hubungannya ditunjukkan di bawah ini.

Konstruksi dan Pekerjaan Jembatan Andersons

Satu lengan jembatan terdiri dari induktor Lx yang tidak diketahui dengan resistansi yang diketahui secara seri dengan Lx. Resistensi R1 ini mencakup resistansi induktor . Kapasitansi C adalah kapasitor standar dengan r, R2, R3, dan R4 bersifat non-induktif.

Persamaan keseimbangan jembatan adalah,

i1 = i3, dan i2 = i4 + i_c,

“transistor apa yang digunakan ”

V2 = i2.R3 dan V3 = i3.R3

V1 = V2 + ic.r dan V4 = V3 + saya _c r

V1 = i1.R1 + i1.ω.L1 dan V4 = i4.R4

Sekarang tegangan V diberikan oleh,

Dari rangkaian di atas R2, R4, dan rare dalam bentuk bintang, yang ditransformasikan ke dalam bentuk ekivalen delta untuk mencari persamaan keseimbangan jembatan seperti pada gambar di bawah ini.

jembatan anderson

Unsur-unsur dalam delta ekivalen diberikan oleh,

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

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

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

Sekarang R7 memotong sumbernya, dan karenanya tidak mempengaruhi kondisi keseimbangan. Jadi, dengan mengabaikan R7 dan mengatur ulang jaringan seperti gambar (b) di atas, kita mendapatkan jembatan induktansi Maxwell.

Jadi persamaan keseimbangan diberikan oleh

Lx = CR3R5 dan

R1 = R3. (R5 / R6)

Mensubstitusikan nilai R5 dan R6, kita akan mendapatkan

Jika kapasitor yang digunakan tidak sempurna, nilai induktansi tetap tidak berubah, tetapi nilai R1 berubah. Metode jembatan Anderson juga dapat digunakan untuk mengukur kapasitor C jika induktansi mandiri terkalibrasi tersedia.

Persamaan di atas yang kami peroleh lebih kompleks daripada yang kami peroleh di jembatan Maxwell. Dengan mengamati persamaan di atas, kita dapat dengan mudah mengatakan bahwa untuk mendapatkan konvergensi keseimbangan dengan lebih mudah, seseorang harus melakukan penyesuaian alternatif R1 dan r di jembatan Anderson.

Sekarang mari kita lihat bagaimana kita bisa mendapatkan nilai induktor yang tidak diketahui secara eksperimental. Pertama-tama, atur frekuensi generator sinyal pada kisaran yang dapat didengar. Sekarang sesuaikan R1 dan r sedemikian rupa sehingga headphone (detektor nol) memberikan suara minimum. Ukur nilai R1 dan r (diperoleh setelah penyesuaian ini) dengan bantuan multimeter. Gunakan rumus yang telah kita turunkan di atas untuk mengetahui nilai induktansi yang tidak diketahui. Percobaan dapat diulangi dengan nilai kapasitor standar yang berbeda.

Keuntungan dari Jembatan Andersons

Kapasitor tetap digunakan, sedangkan jembatan lain menggunakan kapasitor variabel.
Jembatan digunakan untuk penentuan induktansi yang akurat dalam kisaran milimeter.
Jembatan ini juga memberikan hasil yang akurat untuk penentuan kapasitansi dalam hal induktansi.
Jembatan ini mudah diseimbangkan dari sudut pandang konvergensi dibandingkan dengan jembatan Maxwell jika nilai Q rendah.

Kekurangan dari Jembatan Andersons

Ini sangat rumit dibandingkan jembatan lain dalam hal jumlah komponen yang digunakan.
Persamaan keseimbangan juga rumit untuk diturunkan.
Jembatan tidak dapat dengan mudah dilindungi karena titik persimpangan tambahan, untuk menghindari efek kapasitansi yang menyimpang.

Aplikasi Jembatan Andersons

Ini digunakan untuk mengukur induktansi diri koil (L)
Untuk mengetahui nilai reaktansi induktif (XL) dari kumparan pada frekuensi tertentu

Dari informasi di atas, akhirnya dapat disimpulkan bahwa jembatan Anderson terkenal dengan aplikasinya yang mengukur induktansi diri dari beberapa mikro Henry ke beberapa Henry dengan tepat. Kami berharap Anda mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang konsep ini. Selanjutnya, keraguan tentang konsep ini atau untuk melaksanakan proyek listrik dan elektronik tolong, berikan saran berharga Anda dengan berkomentar di bagian komentar di bawah. Ini pertanyaan untukmu, Apa saja aplikasi jembatan AC?