麦克斯韦电感电容桥:原理图及应用

什么是麦克斯韦电桥

一个麦克斯韦电感电容桥（称为麦克斯韦桥）是一个修改版的版本惠斯通电桥用于测量电路的自电感。Maxwell Bridge使用空偏转方法（也称为“桥接方法”）来计算电路中的未知电感。当校准的组件是平行电容器和电阻时，该桥称为Maxwell-Wien桥。

的工作原理是,积极的相位角归纳阻抗可以通过负相角补偿电容的阻抗时把相反的胳膊,在谐振电路(即,没有电位差在检测器,因此没有电流通过它)。未知的电感就可以用电容的形式表示出来。

麦克斯韦电桥有两种类型:麦克斯韦电感电桥和麦克斯韦电感电容电桥。只有在麦克斯韦电感电桥中电感器和电阻使用。在麦克斯韦电感电容桥中，a电容器也被添加到电路中。

由于这两种类型的麦克斯韦电桥都是以交流电桥为基础的，所以在解释麦克斯韦电桥之前，我们先来解释一下交流电桥的工作原理。

交流的桥梁

交流电桥由电源、平衡检测器和四臂组成。在交流电桥中，所有的四臂都包含一个阻抗。交流桥由直流桥代替交流桥组成电池采用交流电源和惠斯通电桥探测器的检流计。

它们非常有用，无法找到电感，电容、储存因子、耗散因子等。

现在我们推导交流电桥平衡的一般表达式。下图为交流桥接组网:

在这里z.₁, Z₂, Z_3.和Z.₄是桥的臂。

现在在平衡状态下潜在的差异b和d之间必须是0。从这，当电压降从A到D等于从A到B的级别和相位掉落。
因此，由图e可知₁= e₂

从方程1 2 3中我们得到Z₁。Z₄Z =₂。Z_3.当阻抗被替换为准入，我们有y₁。Y₄= Y₂。Y_3.。

现在考虑一下交流电桥的基本形式。假设我们有如下所示的桥接电路，
在这个电路R中_3.和R.₄是纯粹的电抗性。写下Z的值₁, Z₂, Z_3.和Z.₄在我们所推导的交流电桥方程中。

现在等同于真实和虚部，我们得到：

以下是可以从上述方程式中得出的重要结论：

1. 我们获得了通过等同于实部和虚部来获得的两个平衡方程，这意味着对于AC桥梁，必须同时满足关系（即，i.e.magnonitude和阶段）。如果且仅当两个方程都包含单个变量元素时，则据说才是独立的等式。该变量可以是电感或电阻。
2. 上述方程是独立的频率，这意味着我们不需要精确的频率的源电压，也应用的源电压波形不需要是完美的正弦。

麦克斯韦桥

麦克斯韦桥主要有两种类型:

1. 麦克斯韦电感桥
2. 麦克斯韦电感电容桥

麦克斯韦电感桥

现在我们来讨论一下麦克斯韦电感桥。图中为麦克斯韦电感电桥的电路图。

在这个桥中，臂bc和臂cd是纯电阻的，而相位平衡取决于臂ab和臂ad。
在这里l₁=未知的r的电感₁。
l₂=电阻R的可变电感₂。
r₂=可变电阻。
正如我们在交流电桥中讨论的，根据平衡条件，在平衡点有:

我们可以改变R_3.和R.₄在电阻箱的帮助下，从10欧姆到10,000欧姆。

麦克斯韦电感电容桥

在这方面麦克斯韦桥，未知电感由标准可变电容器测量。
电桥的电路如下所示，

在这里，L.₁是未知的电感，c₄是一个标准的电容器。
在平衡条件下，我们从交流电桥得到Z₁。Z₄Z =₂。Z_3.

让我们分开真实和虚部，然后我们有，

质量因子是，

麦克斯韦桥的优势

麦克斯韦桥的优势是：

1. 频率不会出现在两个方程的最终表达式中，因此它与频率无关。
2. 麦克斯韦电感电容桥是非常有用的大范围测量电感在音频。

麦克斯韦桥的弊端

麦克斯韦电桥的缺点是:

1. 可变标准电容器非常昂贵。
2. 麦克斯韦电桥仅适用于低质量的线圈(1 < Q < 10)的测量，也不适用于低Q值(即Q < 1)的测量。由此我们得出结论，麦克斯韦电桥只适用于中等Q的线圈。

改进后的桥架克服了上述所有的限制干草桥哪个不使用电阻与电容器并联。