インピーダンスブリッジとは
最新のインピーダンスブリッジは、インピーダンス、キャパシタンス、またはインダクタンスの測定に使用されるデバイスです。 一般化されたインピーダンスブリッジの祖父は、ホイートストンブリッジであり、これは1833年にサミュエルクリスティによって考案され、約10年後にチャールズホイートストンirによって普及した電気回路です。 ホイートストンブリッジは、その特徴的なダイヤモンド回路図とともに、2つの固定インピーダンス抵抗器と可変抵抗器を使用して、4番目の抵抗器の未知のインピーダンスを測定します。
ホイートストンブリッジは、直流（DC）デバイスです。 最新のデバイスは、DCから交流（AC）に切り替えたり、元に戻すことができます。 ホイートストンブリッジとその現代の子孫である一般化されたインピーダンスブリッジの両方は、電気回路のバランスをとるという同じ原理で動作します。 基本的な考え方は、回路に既知の値の2つの抵抗が含まれる場合、可変抵抗と未知の値の抵抗を使用して未知の抵抗の値を決定し、ポテンショメーターとして知られる測定デバイスを使用して、可変抵抗器が回路の平衡点に達しました。 方程式の形式では、R 1 / R 2 = R （u） / R varで、R 1とR 2は既知の値の抵抗器、R （u）は未知のインピーダンスの抵抗器、R varは表示する可変抵抗器です任意の時点でのインピーダンスを表示します。
最新のインピーダンスブリッジには、いくつかの回路があります。 1つの回路は、オームメーターとしても知られるオーム単位の読み取り値を持つ、元のテスト回路である可能性があります。 他の回路には、抵抗、コンデンサ、インダクタンスコイル、およびおそらく信号発生器と電源の異なる組み合わせが含まれる場合があります。 これらの回路により、最新のインピーダンスブリッジは、抵抗器やコンデンサからアンテナのチューニングまで、多くの電気デバイスと回路をテストできます。 AC回路は、ACの位相がブリッジの両側で同じになるまで回路のバランスが取れないため、DC回路より少し複雑です。
敏感なACブリッジ回路の潜在的な問題は、コンデンサが電流を「リーク」する傾向があることです。 コンデンサの漏れによる浮遊電流は、検出器またはメーターで誤った読み取り値を生成します。 この問題の解決策は、ワーグナーアース回路と呼ばれるものを追加することです。 ワグナーアース回路は、ブリッジの各側として電圧比と位相シフトを持つように設計された接地分圧器です。 多くの場合、ユーザーが回路が正しく設定されていることを確認できる2ポジションスイッチがあり、ポテンショメータが両方のスイッチポジションでゼロを登録すると、エラーのない読み取りが保証されます。