Was ist eine Impedanzbrücke?
Eine moderne Impedanzbrücke ist ein Gerät, das zur Messung von Impedanz, Kapazität oder Induktivität verwendet wird. Der Großvater der generalisierten Impedanzbrücke ist die Wheatstone Bridge, ein von Samuel Christie 1833 entwickelter elektrischer Stromkreis und wurde etwa zehn Jahre später von Sir Charles Wheatstone populär. Weizensteinbrücken verwenden mit ihren charakteristischen Diamantschaltendiagrammen zwei feste Impedanzwiderstände und einen variablen Widerstand, um die unbekannte Impedanz eines vierten Widerstands zu messen. Ein modernes Gerät kann von Gleichstrom zu Wechselstrom (AC) und wieder zurückgeschaltet werden. Sowohl die Weizensteinbrücke als auch sein moderner Nachkomme, die verallgemeinerte Impedanzbrücke, arbeiten nach demselben Prinzip, nämlich das Ausgleich eines elektrischen Stromkreises. Die Grundidee ist, dass, wenn ein Schaltkreis zwei Widerstände des bekannten Werts enthält, ein variabler Widerstand und ein Widerstand mit unbekanntem Wert verwendet werden können, um den Wert des unbekannten Widerstands und ein Messgerät zu bestimmenBekannt als Potentiometer wird verwendet, um festzustellen, wann der variable Widerstand den Ausgleichspunkt für die Schaltung erreicht hat. In Gleichungsform sind r 1 /r 2 = r (u) /r var wobei r 1 und r 2 -Steilwiderstand von R -Subsor mit unbekanntem Impeat und R -Sub -Is -Sub -Abstand mit einem gegen eine angegebene Impection und R. Impedanz zu einem bestimmten Zeitpunkt.
moderne Impedanzbrücken haben mehrere Schaltungen. Eine Schaltung ist wahrscheinlich der ursprüngliche Testkreis mit einem Ausleger in Ohm, auch als Ohm-Meter bezeichnet. Andere Schaltungen können verschiedene Kombinationen von Widerständen, Kondensatoren, Induktivitätsspulen und möglicherweise einem Signalgenerator und einer Stromquelle umfassen. Mit diesen Schaltkreisen kann die moderne Impedanzbrücke viele elektrische Geräte und Schaltungen testen, von Widerständen und Kondensatoren bis zum Stimmen einer Antenne. AC -Schaltungen asind ein wenig schwieriger als DC -Schaltungen, da die Schaltung auf beiden Seiten der Brücke nicht gleich ist, wenn die Phase des Wechselstroms gleich ist.
Ein potenzielles Problem für die empfindlichen Wechselstrombrückenschaltungen besteht darin, dass Kondensatoren dazu neigen, Strom zu „auslaufen“. Der Streustrom von Kondensatorleckage erzeugt falsche Messwerte am Detektor oder Messgerät. Eine Lösung für das Problem besteht darin, einen sogenannten Wagner Earth Circuit hinzuzufügen. Der Wagner Earth Circuit ist ein geerdeter Spannungsteiler, der als Spannungsverhältnis und Phasenverschiebung als jede Seite der Brücke ausgelegt ist. Oft gibt es einen zwei Positionsschalter, mit dem der Benutzer bestätigt, dass die Schaltung ordnungsgemäß eingestellt wurde. Wenn das Potentiometer in beiden Switch -Positionen Null registriert, ist ein fehlerfreier Wert garantiert.