Hva er en impedansbro?

En moderne impedansbro er en enhet som brukes til å måle impedans, kapasitans eller induktans.Bestefaren til den generaliserte impedansbroen er Wheatstone Bridge, en elektrisk krets utviklet av Samuel Christie i 1833 og populariserte noen ti år senere av Sir Charles Wheatstone.Wheatstone -broer, med sine karakteristiske diamantkretsdiagrammer, bruker to faste impedansmotstander og en variabel motstand for å måle den ukjente impedansen til en fjerde motstand.

Wheatstone Bridge er en likestrøm (DC) enhet.En moderne enhet kan byttes fra DC til vekselstrøm (AC) og tilbake igjen.Både Wheatstone Bridge og dens moderne etterkommer, den generaliserte impedansbroen, jobber med samme prinsipp, som er balansering av en elektrisk krets.Den grunnleggende ideen er at hvis en krets inneholder to motstander av kjent verdi, kan en variabel motstand og en motstand med ukjent verdi brukes til å bestemme verdien av den ukjente motstanden, og en måleenhet kjent som et potensiometer brukes til å konstatere nårVariabel motstand har nådd balansepunktet for kretsen.I ligningsform, r ₁ / r ₂ ' r _(u) / r _var der r ₁ og r ₂ er motstander av kjent verdi, r _(u) er motstandenmed ukjent impedans og r _var den variable motstanden med en skjerm for å vise sin impedans når som helst.

Moderne impedansbroer har flere kretsløp.En krets vil sannsynligvis være den originale testkretsen, med en utlesning i ohm, også kjent som en ohm-meter.Andre kretser kan omfatte forskjellige kombinasjoner av motstander, kondensatorer, induktansspoler og kanskje en signalgenerator og en strømkilde.Med disse kretsene kan den moderne impedansbroen teste mange elektriske enheter og kretsløp, fra motstander og kondensatorer opp gjennom innstilling av en antenne.AC -kretser er litt vanskeligere enn DC -kretser fordi kretsen ikke vil balansere før fasen av AC er den samme på begge sider av broen.

Et potensielt problem for de sensitive AC -brokretsene er at kondensatorer har en tendens til å lekke' nåværende.Stray strøm fra kondensatorlekkasje vil generere feil avlesning ved detektoren eller måleren.En løsning på problemet er å legge til det som er kjent som en Wagner Earth Circuit.Wagner Earth Circuit er en jordet spenningsdelere designet for å ha spenningsforholdet og faseskiftet som hver side av broen.Ofte er det en to -posisjonsbryter for å la brukeren bekrefte at kretsen er satt riktig, og når potensiometeret registrerer null i begge bryterposisjonene, er en feilfri lesning garantert.