چگونه از تجزیه و تحلیل های مش برای عیب یابی شکست های مدارهای برقی استفاده کنیم

Mastering Mesh Analysis برای عیب یابی مدار الکتریکی

هنگامی که یک مدار متوقف کار به عنوان در نظر گرفته شده، علت را می توان در یک درهم تنیده از اجزای متصل به هم دفن کرد. تجزیه و تحلیل Mesh یک رویکرد سیستماتیک، مبتنی بر معادله را برای مشخص کردن خطا با اعتماد به نفس، شکستن یک ابزار مدار به حلقه های بسته و استفاده از قانون ولتاژ فیبری (KVL)، تکنسین ها می توانند انتظار داشته باشند و مقایسه آنها با مقادیر اندازه گیری شده برای شناسایی، راه حل های کوتاه یا تجزیه و تحلیل های پیچیده، به نوبه خود، و تجزیه و تجزیه و تحلیل های پیچیده، به نمونه های دشوار، و تجزیه و تحلیل گام های دشوار، و تجزیه و تجزیه و تجزیه و تجزیه و تجزیه و تجزیه و تحلیل گام های عملی، به نوبه خود را به نوبه خود را به نوبه خود را به نوبه خود، به نمونه های دشوار، به نوبه خود را.

اصول تجزیه و تحلیل مش

یک بند چیست؟

یک حلقه بسته است که هیچ حلقه دیگری در داخل آن وجود ندارد.در یک مدار پلاندار (یک بدون سیم عبور)، هر "پنجره" یک حلقه است.به عنوان مثال، یک مدار با دو مقاومت در سری و یک فرم منبع ولتاژ یک مش؛ اضافه کردن یک شاخه موازی ایجاد یک حلقه دوم.

قانون ولتاژ Kirchhoff در Meshes

KVL بیان می کند که مجموعۀ جبری تمامی ولتاژها در اطراف هر حلقه بسته برابر صفر است.در تجزیه و تحلیل مش، شما حلقه را در یک جهت انتخاب شده (معمولاً ساعت در جهت) و سودهای ولتاژ (مثبت) و قطره (منفی) به عنوان شما عبور از مقاومت، منابع و سایر عناصر عبور می کنید. نتیجه یک معادله خطی برای هر یک سیستم نتیجه مبهم است.

برای بررسی عمیق تر از KVL، ببینید آموزش KVL آکادمی کیهان .

گام به گام برای اجرای تجزیه و تحلیل مش

مرحله 1: شناسایی و برچسب همه مش ها

در هر صورت، هر یک از اعضای گروه مستقل را در داخل یک صفحه قرار دهید (در هر حلقه ای از آن استفاده کنید) و آن را به صورت زیر بنویسید: (۱) اگر مدار حاوی [FLT=] باشد، [۱۰] [۱۰] [۱۰] [۱۰] [۱۰] [۱۰] [۱۰] [۱۰] [۱۰] [۱۰] [۱۰] [۱۰] [۱۰] [۱۰] [۱۰] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۱۰] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [

مرحله دوم: جریان های اسلیم را علامت گذاری کنید

در این میان، من در این باره به یک گروه از انواع مختلف و در هر بخش از آیات قرآن اشاره می کنم.

مرحله 3: معادلات KVL را برای هر سوکت بنویسید

برای بند 1، مجموع ولتاژ در تمام اجزای مسیر خود را کاهش می دهد.برای مقاومت کنندگان، از قانون اوهم با جریان خالص از طریق آن مقاومت کننده (که ممکن است شامل کمک از مش های همسایه) برای منابع ولتاژ، اضافه کردن ولتاژ منبع با قطب مناسب (مثبت در صورت رفتن - به +) تنظیم خلاصه به صفر.

[[ویرایش] [۲] [۲] [۲] [۲] [۲] [۲] [۲] [۲] [۲] [۳] [۲] [۲] [۳] [۳] [۱۰] [۱۰] [۱۰] [۱۰] [۱۰] [۱۰] [۱۰] [۳] [۱۰] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳]

مرحله 4: سیستم معادلات را حل کنید

شما در حال حاضر مجموعه ای از معادلات خطی دارید. حل آنها با استفاده از جایگزینی، روش های ماتریس (قانون Cramer) یا یک ماشین حساب.نتیجه هر قالب را در حال حاضر در Amperes می دهد.

مرحله پنجم: جریان های شعبه Calculate و ولتاژهای گره

از طریق هر عنصری، گزینه ی فعلی را مشخص کنید.(برای یک مقاومت مشترک، شاخه ی فعلی = (FLT:0I، را تعیین کنید (یا برعکس، بسته به جهت) سپس ولتاژ در هر مقاومت و ولتاژ نسبت به زمین را محاسبه کنید.

مرحله 6: مقایسه ارزش های محاسبه شده با ارزش های انتظار یا اندازه گیری

ولتاژ واقعی و خواندن فعلی از مدار معیوب (با استفاده از چند متر) آنها را با نتایج تحلیلی مقایسه کنید - مانند شاخه ای که باید 2 A را حمل کند اما 0 A را نشان می دهد - نقطه ای به یک مکان خطا خاص.

استفاده از تجزیه و تحلیل مش در عیب یابی: نمونه های عملی

مثال 1: Open Circuit در یک واحد مقاومت

یک مدار عرضه برق سه بعدی را در نظر بگیرید، پس از انجام تجزیه و تحلیل مش، انتظار دارید 50 میلی آمپر از طریق یک مقاومت بازخورد 100 Ω، چند متر 0 mA را بخوانید. Re- Review معادلات مش: اگر مقاومت باز باشد، جریان واقعی صفر خواهد بود و جریان های مش با مقایسه و اندازه گیری فعلی، توزیع می شود [این مثال می تواند بدون هیچ جزء باز شود: در مورد آن تنظیم شود.

مثال دوم: مدار کوتاه در سراسر یک جزء

خازن کوتاه خود را به عنوان یک جریان غیر معمول بالا در قالب حاوی آن خازن نشان می دهد.فرض کنید تجزیه و تحلیل شما پیش بینی 10 mA در یک شاخه فیلتر، اما شما اندازه گیری 200 میلی آمپر.

مثال 3: منبع ولتاژ خطا

اگر یک منبع ولتاژ پایین تر از ارزش امتیاز خود (به عنوان مثال، 12 V به جای 15 V)، هر جریان مش به طور متناسب پایین تر خواهد بود. حل معادلات با ولتاژ منبع اندازه گیری واقعی جریان هایی را که مطابقت با خواندن نادرست است، این منبع را به عنوان علت ریشه تأیید می کند، نه یک اثر بارگذاری ثانویه.

قرص های معمول و چگونگی اجتناب از آن

نشانه های مسیر فعلی

نشانه گذاری جریان های حلقه ای به طور متناقض منجر به خطا در معادلات KVL می شود. همیشه از فلش های ساعت در ازای هر مش استفاده کنید برای حفظ یک کنوانسیون یکنواخت.اگر شما باید یک جهت را معکوس کنید، به وضوح تغییر را یادداشت کنید و علائم را تنظیم کنید.

خطای ثبت نام در ولتاژهای کشویی

در این هنگام، در صورتی که در آن اختلافی وجود داشته باشد، در صورتی که در آن صورت می گیرد، در صورت لزوم، در صورت بروز اختلاف، هر یک از موارد، به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر به کار می رود.

فراموش کردن حساب برای منابع وابسته

مدارهای با منابع وابسته (به عنوان مثال، منابع ولتاژ کنترل شده ولتاژ) نیاز به یک معادله محدود اضافی دارند که متغیر کنترل را به جریان های مش مرتبط می کند. تشخیص این امر یک سیستم نامشخص را شامل می شود.

تکنیک های پیشرفته: تجزیه و تحلیل با منابع وابسته

هنگامی که یک مدار حاوی یک منبع وابسته است، آن را به عنوان یک منبع مستقل در هنگام نوشتن معادله KVL درمان کنید، اما ارزش آن را از نظر جریان های مدار یا ولتاژها بیان کنید، به عنوان مثال، یک منبع کنترل فعلی با یک ماتریس (FLT:0k [FLT=] مخلوط = (V = [F] [x4] باید نتیجه ضروری باشد.

تجزیه و تحلیل مش در مقابل تجزیه و تحلیل Nodal Analysis for Troubleshooting

هر دو روش دارای نقاط قوت هستند. تجزیه و تحلیل مش آسان تر است زمانی که مدار دارای بسیاری از شاخه های موازی یا منابع فعلی است، زیرا به طور مستقیم برای جریان ها حل می شود. تجزیه و تحلیل Nodal با بسیاری از عناصر سری یا منابع ولتاژ به زمین کار می کند. [برای عیب یابی، تجزیه و تحلیل محتوا اغلب ترجیح داده می شود زیرا اکثر خطاها به عنوان ناهنجاری فعلی (باز، کوتاه، اضافه بار،) آشکار می شوند.

نکات عملی برای عیب یابی کارآمد

• همیشه یک نمودار مدار دقیق [FLT 1] را قبل از شروع تجزیه و تحلیل، شامل تمام ارزش ها و اتصالات جزء است.یک خطای پیش نویس کوچک می تواند به ساعت ها سردرگمی منجر شود.
• از ابزارهای محاسباتی برای سیستم های بزرگ استفاده کنید.A + SPICE شبیه سازی یا یک حل کننده ماتریس (به عنوان مثال، MATLAB، پایتون NumPy) می تواند معادلات 10-mesh را در ثانیه حل کند.
• Measure و مقایسه به طور فزاینده ای.[۱۰] اگر مدار پیچیده است، ابتدا گره های کلیدی را بررسی کنید (به عنوان مثال، ریل های عرضه، مسیرهای سیگنال بحرانی) از نتایج تجزیه و تحلیل محتوا برای پیش بینی ولتاژ در آن گره ها استفاده کنید و به سرعت آنها را بررسی کنید.
• خطایی را با شاخه های پراکنده حل کنید.[۱۰] اگر تجزیه و تحلیل مش یک جریان مشکوک را در یک گروه خاص نشان دهد، به طور موقت قطع آن شاخه (در صورت امن) و دوباره اندازه گیری یک تغییر چشمگیر، خطا را تایید می کند.
• (به عبارت دیگر، در هر مرحله از آن، به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر استفاده کنید.
• تجزیه و تحلیل قالب را با بررسی های ساده استمرار ترکیب کنید، یک مدار باز در یک مش صفر جریان را نشان می دهد؛ یک جریان کوتاه دقیقاً نشان می دهد که چقدر اضافی است.

نتیجه گیری

تجزیه و تحلیل مش یک مدار آشفته را به یک مجموعه حلول از معادلات جبری تبدیل می کند که با مقایسه جریان های شاخه ای محاسبه شده و ولتاژ با اندازه گیری های دنیای واقعی، شما می توانید در مقاومت باز، خازن های کوتاه مدت، منابع شکست خورده، یا رد رد رد رد رد سریع تر از حدس و گمان. استاد اصول -KVL، کنوانسیون های امضا، و حل معادله - (شما با تجزیه و تحلیل های آنلاین مواجه می شوید؛ به عنوان مثال، به طور خودکار، به طور دقیق تر از کتاب های کامپیوتری استفاده می کنید.