Сцхерингов мост је електрични круг који се користи за мерење изолационих својстава електричног кабла и опреме. То је круг наизменичне струје који је развио Харалд Ернст Малмстен Сцхеринг (25. новембра 1880. - 10. априла 1959). Највећа је предност што уравнотежена једначина не зависи од фреквенције. Изворни тренутни мостови су мостови наизменичне струје, они су најпопуларнији, најприкладнији и најистакнутији или тачнији инструменти, који се користе за мерење отпора наизменичне струје, капацитета и индуктивности. Мостови Ац су попут ДЦ-а мостови али разлика између мостова наизменичне струје и мостова једносмерне струје је напајање.

Шта је Шерингов мост?

Дефиниција: Сцхерингов мост је једна врста АЦ моста, који се користи за мерење непознате капацитивности, релативне пропустљивости, фактора расипања и диелектричног губитка кондензатора. Високи напон у овом мосту добија се помоћу појачавајућих трансформатора. Главни циљ овог моста је пронаћи вредност капацитивности. Главни уређаји потребни за повезивање су прибор за тренирање, декадни капацитивни претинац, мултиметар, ЦРО и повезни акорди. Формула која се користи за добијање вредности капацитивности је ЦКС = Ц_два(Р.₄/ Р.₃).

Основни круг АЦ моста

У АЦ мостовима, далеководи се користе као извор побуде на ниским фреквенцијама, осцилатора користе се као извор при високофреквентним мерењима. Фреквенцијски опсег осцилатора је од 40 Хз до 125 Хз. АЦ мостови не мере само отпор, капацитет и индуктивност, већ такође мере фактор снаге и фактор складиштења, а сви АЦ мостови су засновани на Вхеатстоне мосту. Основни дијаграм моста наизменичне струје приказан је на доњој слици.

основни-наизменични-мост-склоп

Основни дијаграм склопа наизменичног моста састоји се од З1, З2, З3 и З4 четири импедансе, детектора и извора наизменичног напона. Детектор се поставља између тачака „б“ и, „д“ и овај детектор се користи за уравнотежење моста. Изменични напон се поставља између тачака „а“ и „ц“ и он напаја мрежу моста. Потенцијал тачке „б“ је исти као потенцијална тачка „д“. У погледу амплитуде и фазе, обе потенцијалне тачке попут б & д су једнаке. И у величини и у фази тачка „а“ до „б“ пада напона једнака је тачки пада напона од а до д.

Када се наизменични мостови користе за мерење на ниским фреквенцијама, тада се далековод користи као извор напајања, а када се мерења врше на високим фреквенцијама, тада се за напајање користе електронски осцилатори. Електронски осцилатор се користи као извор напајања, фреквенције које даје осцилатор су фиксне, а излазни таласни облици електронског осцилатора су синусоидне природе. Постоје три врсте детектора који се користе у АЦ мостовима, они су слушалице, вибрациони галванометри , и прилагодљив појачало кола.

Постоје различити опсези фреквенција и у томе ће се користити одређени детектор. Доњи фреквенцијски опсег слушалица је 250Хз, а високофреквентни опсег је већи од 3 до 4КХз. Опсег фреквенција вибрационих галванометара је од 5Хз до 1000Хз и осетљивији је испод 200Хз. Фреквенцијски опсег прилагодљивих појачала је од 10Хз до 100КХз.

Шема високог напона Шеринг моста

Шема високонапонског Сцхеринговог моста приказана је на доњој слици. Мост се састоји од четверокрака, у првом краку налазе се два непозната капацитета Ц1 и Ц2 које морамо пронаћи и спојен је отпор Р1, а у другом краку су повезани променљиви капацитет Ц4 и отпорници Р3 и Р4. У центру моста је повезан детектор „Д“.

“како се проверава кондензатор ”

високонапонски-Сцхеринг-ов мост

На слици је 'Ц1' кондензатор чији капацитет треба развити, 'Р1' је серијски отпор који представља губитак у кондензатору Ц1, Ц2 је стандардни кондензатор, 'Р3' је неиндуктивни отпор, 'Ц4 'је променљиви кондензатор, а' Р4 'је променљиви неиндуктивни отпор паралелно са променљивим кондензатором' Ц4 '.

Коришћењем равнотежног стања моста, однос импедансе „З1 и З2“ једнак је импеданси „З3 и З4“, изражава се као

З1 / З2 = З3 / З4

З1 * З4 = З3 * З2 ………………… ек (1)

Где СА_{1 =}Р.₁+ 1 / јвЦ₁СА_{2 =}1 / јвЦ_дваСА_{3 =}Р.₃СА_{4 =}(Р.₄+ 1 / јвЦ₄Р.₄) / (Р.₄- 1 / јвЦ₄Р.₄)

Замените сада вредности импеданси З1, З2, З3 и З4 у једначини 1, добићете вредности Ц1 и Р1.

(Р.₁+ 1 / јв Ц.₁) [(Р.₄+ 1 / јвЦ₄Р.₄) / (Р.₄- 1 / јвЦ₄Р.₄)] = Р.₃(1 / јвЦ_два) ……… .. ек (2)

Поједностављивањем импедансе добиће З4

СА_{4 =}(Р.₄+ 1 / јвЦ₄Р.₄) / (Р.₄- 1 / јвЦ₄Р.₄)

СА_{4 =}Р.₄/ јвЦ₄Р.₄…………… .ек (3)

Замена ек (3) у ек (2) ће добити

(Р.₁+ 1 / јв Ц.₁) (Р.₄/ јвЦ₄Р.₄) = Р.₃(1 / јвЦ_два)

(Р.₁Р.₄) + (Р.₄/ јв Ц.₁) = (Р.₃/ јвЦ_два) (1+ јвЦ₄Р.₄)

Поједностављивањем горње једначине добићемо

(Р.₁Р.₄) + (Р.₄/ јв Ц.₁) = (Р.₃/ јвЦ_два) + (Р.₃* Р.₄Ц.₄/ Ц_два) ………… ек (4)

Упоредите стварне делове Р1 Р4 и Р3 * Р4Ц4 / 2 у ек (4) добиће непознату вредност отпора Р1

“Која би се диода користила за високофреквентне комутационе апликације? ”

Р1 Р4 = Р3 * Р4Ц4 / Ц2

Р1 = Р3 * Ц4 / Ц2 ………… ек (5)

На сличан начин упоредите замишљене делове Р.₄/ јв Ц.₁и Р.₃/ јвЦ_двадобиће непознати капацитет Ц.₁вредност

Р.₄/ јв Ц.₁= Р.₃/ јвЦ_два

Р.₄/ Ц₁= Р.₃/ Ц_два

Ц.₁= (Р.₄/ Р3) Ц._два………… ек (6)

Једначина (5) и (6) су непознати отпор и непознати капацитет

Мерење тан тан Делта помоћу СцхерингБридге

Диелектрични губици

Ефикасан електрични материјал подржава различиту количину наелектрисања са минималним расипањем енергије у облику топлоте. Овај губитак топлоте, који се ефективно назива диелектрични губитак, диелектрично је својствено расипању енергије. Сигурносно се параметрише у смислу делте угла губитка или тангенте тангета губитка. Постоје у основи два главна облика губитака који могу расипати енергију унутар изолатора, то су губици проводљивости и диелектрични губици. У губицима проводљивости, проток наелектрисања кроз материјал узрокује расипање енергије. На пример, проток струје цурења кроз изолатор. Диелектрични губици имају тенденцију да буду већи код материјала који имају високу диелектричну константу

Еквивалентни круг диелектрика

Претпоставимо да било који диелектрични материјал повезан у електрични круг као диелектрик између проводника делује као практични кондензатор. Електрични еквивалент таквог система може бити дизајниран као типични модел са груписаним елементима, који укључује идеални кондензатор без губитака у серији са отпором познат као еквивалентни серијски отпор или ЕСР. ЕСР посебно представља губитке у кондензатору, ЕСР вредност је врло добра у добром кондензатору, а вредност ЕСР је прилично велика у лошем кондензатору.

Фактор расипања

То је мера стопе губитка енергије у диелектрику, због осцилација у диелектричном материјалу услед примењеног наизменичног напона. Узајамни фактор квалитета познат је као фактор расипања који се изражава као К = 1 / Д. Квалитет кондензатора познат је по фактору расипања. Формула фактора расипања је

Д = вР₄Ц.₄

Шеринг-мост-фазорски дијаграм

За математичку интерпретацију погледајте фазорски дијаграм, то је однос ЕСР и реактанције капацитивности. Такође је познат као тангента угла губитка и обично се изражава као

Тан делта = ЕСР / Кс_Ц.

Тан Делта тестирање

Испитивање танта делта врши се на изолацији намотаја и каблова. Ово испитивање се користи за мерење пропадања кабла.

Извођење тестирања тан Делта

Да би се извршило испитивање делта тан, испитна изолација каблова или намотаја се прво изолује и одспоји. Из извора напајања ниске фреквенције примењује се испитни напон и предузима потребна мерења тан делта контролер, а до називног напона каблова, испитни напон се повећава у корацима. Из горњег фазорског дијаграма Сцхеринговог моста можемо израчунати вредност тан танте која се назива и Д (фактор расипања). Делта тан је изражена као

Тан делта = Тоалет₁Р.₁= В * (Ц._дваР.₄/ Р3) * (Р.₃Ц.₄/ Ц_два) = ВЦ₄Р.₄

Мерење релативне пропустљивости Сцхеринговим мостом

Ниска пропустљивост диелектричног материјала мери се помоћу Сцхеринговог моста. Паралелни распоред плоча релативне пропустљивости математички се изражава као

е_р₌Ц._сд / ε₀ДО

Гдје је 'Цс' вриједност измјерене капацитивности узимајући у обзир узорак као диелектрик или капацитивност узорка, 'д' је простор између електрода, 'А' је ефективна површина електрода, 'д' је дебљина узорка, 'т' је размак између електроде и узорка, 'к' је смањење раздвајања између електроде и узорка, а ε0 је пропустљивост слободног простора.

мерење-релативне пропустљивости

Капацитет између електроде и узорка математички се изражава као

Ц = Ц._С.Ц.₀/ Ц_С.+ Ц₀……… ек (а)

Где Ц._С.= ε_ре₀А / д Ц.₀= ε₀А / т

Замена Ц._С.и Ц.₀добиће вредности у једначини (а)

Ц = (нпр_ре₀А / д) (д₀Појео_ре₀А / д) + (нпр₀А / т)

Математички израз за смањење узорка приказан је у наставку

е_р= д / д - к

Ово је објашњење мерења релативне пропустљивости Сцхеринговим мостом.

Карактеристике

Карактеристике Шеринг моста су

Из потенцијалног појачала добија се високонапонско напајање.
За вибрације моста галванометар се користи као детектор
У краковима аб и ад постављени су високонапонски кондензатори.
Импеданса крака бц и цд је мала, а импеданса крака аб и ад висока.
Тачка „ц“ на слици је уземљена.
Импеданса „аб“ и „ад“ руке се држи високо.
У краку „аб“ и „ад“ губитак снаге је врло мали јер је импеданса кракова аб и ад велика.

Везе

Везе су дате на Сцхерингов мостни склоп на следећи начин.

Повежите позитивну стезаљку улаза са позитивном стезаљком круга
Повежите негативни прикључак улаза са негативним прикључком круга
Вредност отпора Р3 подесите на нулту позицију, а вредност капацитивности Ц3 подесите на нулту позицију
Подесите отпор Р2 на 1000 ома
Укључите напајање
После свих ових веза видећете очитавање у нулл детектору, сада подесите декадни отпор Р1 да бисте добили минимално очитање у дигиталном нулл детектору
Забележите очитања отпора Р1, Р2 и капацитивности Ц2 и израчунајте вредност непознатог кондензатора користећи формулу
Поновите горње кораке подешавањем вредности отпора Р2
На крају, израчунајте капацитет и отпор помоћу формуле. Ово је објашњење рада и веза Шеринг моста

Превентивне мере

Неке од мера предострожности које бисмо требали предузети приликом повезивања моста су

Водите рачуна да напон не прелази 5 волти
Пре укључивања напајања правилно проверите везе

Апликације

Неке од примена употребе Сцхерингова моста су

Сцхеринг мостови које користе генератори
Користе га погонски мотори
Користи се у кућним индустријским мрежама итд

Предности Сцхерингова моста

Предности Шеринг моста су

У поређењу са другим мостовима, трошкови овог моста су мањи
Из фреквенције једначине биланса су бесплатне
При ниским напонима може да мери мале кондензаторе

Мане Шеринг моста

Постоји неколико недостатака код нисконапонског Сцхеринговог моста, јер су због ових недостатака високи фреквенцијски и напонски Сцхерингов мост потребни за мерење малог капацитета.

ФАК

1). Шта је обрнути Сцхерингов мост?

Сцхерингов мост је једна врста моста наизменичне струје који се користи за мерење капацитивности кондензатора.

2). Која врста детектора се користи у АЦ мостовима?

Тип детектора који се користи у АЦ мостовима је уравнотежени детектор.

3). Шта се подразумева под мостним кругом?

Мостно коло је једна врста електричног кола које се састоји од две гране.

4). За које мерење се користи Сцхерингов мост?

Сцхерингов мост се користи за мерење капацитивности кондензатора.

“верилог код за сабирање таласа ”

5). Како уравнотежите мостни круг?

Круг моста треба уравнотежити пратећи два услова равнотеже, а то су величина и угао фазног угла.

У овом чланку, преглед Шерингова теорија мостова , разматрају се предности, примене, недостаци, везе које се дају мостном колу, мерење релативне пропустљивости, високонапонски Сцхерингов мост, мерење тан делта и основе АЦ мостног кола. Ево питања за вас, који је фактор снаге Сцхеринговог моста?