Modern bir empedans köprüsü empedans, kapasitans veya endüktansı ölçmek için kullanılan bir cihazdır. Genelleştirilmiş empedans köprüsünün dedesi, 1833 yılında Samuel Christie tarafından tasarlanan ve on yıl sonra Sir Charles Wheatstone tarafından popüler bir elektrik devresi olan Wheatstone köprüsüdür. Wheatstone köprüleri, karakteristik elmas devre şemalarıyla, dördüncü bir direncin bilinmeyen empedansını ölçmek için iki sabit empedanslı direnç ve değişken bir direnç kullanır.
Wheatstone köprüsü bir doğru akım (DC) aygıtıdır. Modern bir cihaz DC'den alternatif akıma (AC) getirilebilir ve tekrar geri getirilebilir. Hem Wheatstone köprüsü hem de modern soyundan, genelleştirilmiş empedans köprüsü, bir elektrik devresinin dengelenmesiyle aynı prensip üzerinde çalışır. Temel fikir, eğer bir devre bilinen değerde iki direnç içeriyorsa, bilinmeyen direncin değerini belirlemek için değişken bir direnç ve bilinmeyen değerdeki bir direnç kullanılabileceği ve bu durumun ne zaman ortaya çıkacağını belirlemek için bir potansiyometre olarak bilinen bir ölçüm cihazının kullanılabileceğidir. Değişken direnç devrenin denge noktasına ulaştı. Denklem formunda, R1 / R2 = R (u) / R değişkendir, burada R1 ve R2 bilinen değerdeki dirençlerdir, R (u) bilinmeyen empedanslı dirençtir ve R var bir göstergeli değişken dirençtir empedansını herhangi bir zamanda gösterir.
Modern empedans köprüleri çeşitli devrelere sahiptir. Bir devrenin, Ohm sayacı olarak da bilinen Ohm'da okunan orijinal test devresi olması muhtemeldir. Diğer devreler farklı direnç kombinasyonları, kapasitörler, endüktans bobinleri ve belki bir sinyal oluşturucu ve bir güç kaynağı içerebilir. Bu devrelerde, modern empedans köprüsü, dirençlerden ve kapasitörlerden bir anten ayarlamaya kadar birçok elektrikli cihazı ve devreyi test edebilir. AC devreleri DC devrelerden biraz daha zordur, çünkü devre AC fazı köprünün her iki tarafında aynı olana kadar denge kuramaz.
Hassas AC köprü devreleri için olası bir problem, kapasitörlerin akımı 'sızıntı' eğilimi göstermesidir. Kapasitör sızıntısından kaynaklanan kaçak akım, dedektörde veya sayaçta yanlış okumalar üretecektir. Soruna bir çözüm, Wagner toprak devresi olarak bilinen şeyi eklemektir. Wagner toprak devresi, köprünün her bir tarafı olarak voltaj oranına ve faz kaymasına sahip olacak şekilde tasarlanmış topraklı bir voltaj bölücüdür. Genellikle, kullanıcının devrenin doğru bir şekilde ayarlandığını onaylamasını sağlamak için iki konumlu bir anahtar vardır ve potansiyometre her iki anahtar konumunda da sıfır kaydolduğunda, hatasız bir okuma garanti edilir.
