Vad är en impedansbro?
En modern impedansbro är en anordning som används för att mäta impedans, kapacitans eller induktans.Farfar till den generaliserade impedansbron är Wheatstone Bridge, en elektrisk krets utformad av Samuel Christie 1833 och populariserade cirka tio år senare av Sir Charles Wheatstone.Wheatstone Bridges, med sina karakteristiska diamantkretsdiagram, använder två fasta impedansmotstånd och ett variabelt motstånd för att mäta den okända impedansen för ett fjärde motstånd.
Wheatstone -bron är en likströmsanordning (DC).En modern enhet kan växlas från DC till växelström (AC) och tillbaka igen.Både Wheatstone Bridge och dess moderna ättling, den generaliserade impedansbryggan, arbetar med samma princip, som är balansering av en elektrisk krets.Den grundläggande idén är att om en krets innehåller två motstånd med känt värde, kan ett variabelt motstånd och ett motstånd med okänt värde användas för att bestämma värdet på det okända motståndet, och en mätanordning som kallas en potentiometer används för att fastställa närVariabelt motstånd har nått balanspunkten för kretsen.I ekvationsform, r 1 / r 2 ' r (u) / r var där r 1 och r 2 är motstånd för känt värde, r (u) är motståndetMed okänd impedans och r var är det variabla motståndet med en skärm för att visa dess impedans vid någon tidpunkt.
Moderna impedansbroar har flera kretsar.En krets kommer sannolikt att vara den ursprungliga testkretsen, med en avläsning i ohm, även känd som en ohm-mätare.Andra kretsar kan inkludera olika kombinationer av motstånd, kondensatorer, induktionsspolar och kanske en signalgenerator och en kraftkälla.Med dessa kretsar kan den moderna impedansbron testa många elektriska anordningar och kretsar, från motstånd och kondensatorer upp genom inställning av en antenn.AC -kretsar är lite svårare än DC -kretsar eftersom kretsen inte kommer att balansera förrän AC -fasen är densamma på båda sidor av bron. Ett potentiellt problem för de känsliga AC -bryggkretsarna är att kondensatorer tenderar att 'läcka' nuvarande.Strayström från kondensatorläckage genererar felaktiga avläsningar vid detektorn eller mätaren.En lösning på problemet är att lägga till det som kallas en Wagner Earth Circuit.Wagner Earth Circuit är en jordad spänningsdelare som är utformad för att ha spänningsförhållandet och fasförskjutningen som varje sida av bron.Ofta finns det en tvåpositionsbrytare för att låta användaren bekräfta att kretsen har ställts in ordentligt, och när potentiometern registrerar noll i båda switchpositionerna garanteras en felfri avläsning.