Wat is een impedantiebrug?

Een moderne impedantiebrug is een apparaat dat wordt gebruikt om impedantie, capaciteit of inductantie te meten. De grootvader van de gegeneraliseerde Impedance Bridge is de Wheatstone -brug, een elektrisch circuit bedacht door Samuel Christie in 1833 en zo'n tien jaar later populair door Sir Charles Wheatstone. Wheatstone -bruggen, met hun karakteristieke diamantcircuitdiagrammen, gebruiken twee vaste impedantieweerstanden en een variabele weerstand om de onbekende impedantie van een vierde weerstand te meten.

De Wheatstone -brug is een direct stroom (DC) -apparaat. Een modern apparaat kan worden overgestapt van DC naar wisselstroom (AC) en weer terug. Zowel de Wheatstone -brug als zijn moderne afstammeling, de gegeneraliseerde impedantsbrug, werken volgens hetzelfde principe, dat is het evenwicht van een elektrisch circuit. Het basisidee is dat als een circuit twee weerstanden van bekende waarde bevat, een variabele weerstand en een weerstand van onbekende waarde kunnen worden gebruikt om de waarde van de onbekende weerstand en een meetapparaat te bepalenBekend als een potentiometer wordt gebruikt om vast te stellen wanneer de variabele weerstand het balanspunt voor het circuit heeft bereikt. In vergelijkingsformulier, r ₁ /r ₂ = r _(u) /r _var waarbij r ₁ en r ₂ de variabele weerstand is. Impedantie op enig moment in de tijd.

Moderne impedantiebruggen hebben verschillende circuits. Eén circuit is waarschijnlijk het oorspronkelijke testcircuit, met een uitlezing in OHM's, ook bekend als een OHM-meter. Andere circuits kunnen verschillende combinaties van weerstanden, condensatoren, inductiespoelen en misschien een signaalgenerator en een stroombron omvatten. Met deze circuits kan de moderne impedantiebrug veel elektrische apparaten en circuits testen, van weerstanden en condensatoren omhoog door de afstemming van een antenne. AC -circuits aIk ben een beetje lastiger dan DC -circuits omdat het circuit niet in evenwicht komt totdat de fase van de AC hetzelfde is aan beide zijden van de brug.

Een potentieel probleem voor de gevoelige AC -brugcircuits is dat condensatoren de neiging hebben om de stroom te 'lekken'. Vlikstroom van condensatorlekkage genereert onjuiste metingen bij de detector of meter. Een oplossing voor het probleem is om toe te voegen wat bekend staat als een Wagner Earth -circuit. Het Wagner Earth Circuit is een geaarde spanningsverdeler die is ontworpen om de spanningsverhouding en faseverhouding te hebben als elke kant van de brug. Vaak is er een schakelaar met twee posities om de gebruiker in staat te stellen te bevestigen dat het circuit correct is ingesteld, en wanneer de potentiometer nul registreert in beide schakelposities, is een foutvrije lezing gegarandeerd.