什么是麦克斯韦电桥：电路、相量图和应用
用于计算未知电阻、电感、电容、频率和互感的电路称为交流电桥。这些电路利用交流电压信号工作。这些桥梁的工作原理是平衡。。。
用于计算未知电阻、电感、电容、频率和互感的电路称为交流电桥。这些电路利用交流电压信号工作。这些电桥根据零位检测器获得的阻抗平衡比原理工作，并产生准确的结果。在一些电路中，可以使用AC放大器来代替零位检测器。从电路中获得的平衡方程可用于确定未知的电阻、电容和电感，也与频率无关。交流电桥用于通信系统、复杂的电气和电子电路等。在电子电路中有不同类型的交流电桥。它们是Maxwells大桥、Maxwells Wein大桥、Anderson大桥、Hay's大桥、Owen大桥、De Sauty大桥、Schering大桥和Wein系列大桥。
Maxwells桥梁定义
麦克斯韦电桥也被称为麦克斯韦-温电桥或惠斯通电桥或麦克斯韦电感-电容电桥的改进形式，由四个臂组成，用于测量校准电容和电阻方面的未知电感。它可以用来测量未知的电感值，并将其与标准值进行比较。它的工作原理是比较已知和未知的电感值。
它使用零偏转法来计算电感，并使用并联校准的电阻器和电容器。如果电感阻抗的正相位角用电容阻抗的负相位角补偿（连接在相反的臂中），则称麦克斯韦电桥电路处于谐振状态。因此，将没有电流流过电路并且零位检测器两端没有电势。
Maxwells桥梁公式
如果麦克斯韦电桥处于平衡状态，则可以通过使用可变标准电容器来测量未知电感。麦克斯韦电桥公式为（根据电感、电阻和电容）
R1=R2r3/R4
L1=R2R3C4
麦克斯韦电桥电路的质量因子如下所示，
Q=ωL1/R1=ωC4R4
Maxwells桥接电路
麦克斯韦电桥电路由四个连接成正方形或菱形的臂组成。在这个电路中，两个臂包含一个电阻器，另一个臂包含串联组合的电阻器和电感器，最后一个臂包括并联组合的电阻器与电容器。基本的麦克斯韦电桥电路如下所示。
交流电压源和零位检测器对角连接到桥接电路，以测量未知电感值并与已知值进行比较。
麦克斯韦电桥方程
从电路来看，AB、BC、CD和DA是以菱形连接的4个臂。
AB和CD是电阻器R2和R3，
BC是电阻器和电感器的串联组合，给定为Rx和Lx。
DA是电阻器和电容器的并联组合，分别为R1和C1
考虑Z1、Z2、Z3和ZX是桥接电路的4个臂的阻抗。这些阻抗的值给出为，
Z1=（R1+jwL1）[由于Z1=R1+1/jwC1]
Z2=R2
Z3=R3
ZX=（R4+jwLX）
或
Z1＝R1与C1并联，即Y1＝1/Z1
Y1=1/R1+jωC1
Z2=R2
Z3=R3
Zx=Rx与Lx=Rx+jωLx串联
取基本交流桥式电路的平衡方程如下，
Z1Zx=Z2Z3
Zx=Z2Z3/Z1
将上述平衡方程中麦克斯韦电桥电路的阻抗值代入。然后
Rx+jωLx=R2R3（（1/R1）+jωC1）
Rx+jωLx=R2R3/R1+jωC1R2R3
现在将上述两个方程中的实项和虚项相等，
Rx=R2R3/R1和Lx=C1R2R3
Q=ωLx/Rx=ωC1R2R3x R1/R2R3=ωC1R
式中Q=桥接电路的质量因数
Rx=未知电阻
Lx=未知电感
R2和R3=已知的无感应电阻
C1=与可变电阻器R1并联的电容器
相量图
麦克斯韦电桥用于通过使用校准的电阻器和电容器来测量电路的未知电感。该桥接电路将已知的电感值与标准值进行比较。麦克斯韦电桥相量图处于平衡状态的电路如下所示。
如果电感器和电容器的相移彼此相反，则称麦克斯韦电桥电路处于平衡状态。这意味着电容阻抗和电感阻抗在桥接电路中彼此相对。电流I3和I4与I1和I2同相。通过改变桥接电路的阻抗，电流可能滞后于所施加的AC电压信号。
由于两个指示器之间的互感，可以消除测量误差。由于电路中的线圈之间的耦合可能会发生实质性的误差。为了实现电路的平衡状态，可变电容器和电阻器并联连接。在平衡条件下测量的电感与频率无关。
Maxwells大桥的类型
不同类型的桥梁
Maxwells电感电桥
这种类型的桥接电路用于通过将未知电感值与自感的标准值进行比较来测量电路的未知电感值。桥接电路的两个臂已知无感电阻，另一个臂包含可变电感和串联的固定电阻器，另一臂包含未知电感和串联电阻器。交流电压源和零位检测器连接在电路的结点上。电路图如下所示。
在平衡条件下，麦克斯韦电感电路的公式如下：，
式中L1=电阻器R1的未知电感
R2和R3为无感应电阻
L2是具有固定电阻r2的可变电感
R2是与L2串联的可变电阻器
Maxwells电感电容电桥
这种类型的桥接电路用于通过将未知电感值与可变标准电容器进行比较来测量未知电感值。交流电压信号和零位检测器连接在接点处。
从电路中我们可以观察到，
一个臂包含与可变无感电阻R1并联的可变标准电容器C1
另外两个臂包含已知的无感电阻器R2和R3
另一个臂包含未知电感Lx和串联的电阻器Rx，电阻器Rx的值将被测量并与已知值进行比较。
麦克斯韦电感电容的表达式为，（在平衡条件下
Q=麦克斯韦电桥电路的质量因数
Maxwells桥梁的优势
优点是
- 在平衡条件下，桥接电路与频率无关
- 它有助于测量音频和电源频率下的各种电感值
- 为了直接测量电感值，使用校准电阻的刻度。
- 它用于测量电感的高范围，并与标准值进行比较。
Maxwells大桥的缺点
缺点是
- 麦克斯韦电桥电路中的固定电容器可能会在电阻和电抗平衡之间产生相互作用。
- 不适合测量高范围的质量因数（Q值>=10）
- 电路中使用的可变标准电容器非常昂贵。
- 由于电路平衡条件，它不用于测量低质量因数（Q值）。因此，它被用于中等质量的线圈。
麦克斯韦电桥的应用
应用程序是
- 用于通信系统
- 用于电子电路
- 用于电源和音频电路
- 用于测量电路的未知电感值，并与标准值进行比较。
- 用于测量中等质量的线圈。
- 用于滤波电路、仪表、线性和非线性电路
- 用于电源转换电路。
常见问题解答
1). 什么是交流和直流电桥？
交流电桥和直流电桥用于测量电感、电容和电阻等未知分量。或者测量未知的电路阻抗。
交流电桥的不同类型有麦克斯韦电桥、麦克斯韦-维恩电桥、安德森电桥、海伊电桥、欧文电桥、德索蒂电桥、谢林电桥和温氏系列电桥。
直流电桥用于测量电桥电路中的未知电阻。不同类型的直流电桥有惠斯通电桥、开尔文电桥和应变仪电桥。
2). 哪个电桥对频率敏感？
维恩电桥对频率敏感。
3). 桥接电路的用途是什么？
桥接电路的目的是对电源中的电流进行整流，并测量电路的未知阻抗，并将其与已知值进行比较。
4). 自感系数的公式是什么？
当磁通量已知时，自感的公式如下：，
L=NΦm/I。
其中“L”是亨利的自感
“Φm”是线圈中的磁通量
“N”是匝数
“I”是流经线圈的电流，单位为安培。
5). 什么是RC和LC振荡器？
LC振荡器使用电感电容储能电路，它是一种产生持续振荡的正反馈振荡器。
使用电阻器和电容器形成具有正反馈的RC网络的线性振荡器被称为RC振荡器。它也被称为正弦振荡器。
因此，这是对麦克斯韦电桥电路的定义、类型、公式、方程、类型、应用、优点和缺点的概述。这里有一个问题要问你，“其他类型的桥接电路是什么？”