Hvad er en impedansbro?
En moderne impedansbro er en enhed, der bruges til at måle impedans, kapacitet eller induktans. Bedstefar til den generaliserede Impedance Bridge er Wheatstone Bridge, et elektrisk kredsløb udtænkt af Samuel Christie i 1833 og populariseret nogle ti år senere af Sir Charles Wheatstone. Wheatstone Bridges, med deres karakteristiske diamantkredsløbsdiagrammer, bruger to faste impedansmodstande og en variabel modstand til at måle den ukendte impedans af en fjerde modstand.
Wheatstone Bridge er en jævnstrøm (DC) enhed. En moderne enhed kan skiftes fra DC til skiftevis strøm (AC) og tilbage igen. Både Wheatstone Bridge og dens moderne efterkommer, den generaliserede impedansbro, arbejder med samme princip, som er afbalanceringen af et elektrisk kredsløb. Den grundlæggende idé er, at hvis et kredsløb indeholder to modstande af kendt værdi, kan en variabel modstand og en modstand af ukendt værdi bruges til at bestemme værdien af den ukendte modstand og en måleindretningKendt som et potentiometer bruges til at konstatere, hvornår den variable modstand har nået balancepunktet for kredsløbet. I ligningformular er r 1 /r 2 = r (u) /r var hvor r 1 og r 2 er modstande af kendt værdi, r (u) er modstanden med ukendt impedans og r var er variablen. på ethvert tidspunkt.
Moderne impedansbroer har flere kredsløb. Et kredsløb vil sandsynligvis være det originale testkredsløb med en aflæsning i ohm, også kendt som en OHM-meter. Andre kredsløb kan omfatte forskellige kombinationer af modstande, kondensatorer, induktansspoler og måske en signalgenerator og en strømkilde. Med disse kredsløb kan den moderne impedansbro teste mange elektriske anordninger og kredsløb fra modstande og kondensatorer op gennem tuning af en antenne. AC -kredsløb aRe lidt vanskeligere end DC -kredsløb, fordi kredsløbet ikke balanserer, før fasen af AC er den samme på begge sider af broen.
Et potentielt problem for de følsomme AC Bridge -kredsløb er, at kondensatorer har en tendens til at 'lække' strøm. Stray -strøm fra kondensatorlækage genererer forkerte aflæsninger ved detektoren eller meteren. En løsning på problemet er at tilføje det, der er kendt som et Wagner Earth Circuit. Wagner Earth Circuit er en jordet spændingsdelere designet til at have spændingsforholdet og faseskiftet som hver side af broen. Ofte er der en to -positionsafbryder for at give brugeren mulighed for at bekræfte, at kredsløbet er indstillet korrekt, og når potentiometeret registrerer nul i begge switch -positioner, garanteres en fejlfri læsning.