Skip to main content

สะพานอิมพีแดนซ์คืออะไร?

สะพานอิมพีแดนซ์ที่ทันสมัยเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการวัดความต้านทานความจุหรือการเหนี่ยวนำปู่ของสะพานอิมพีแดนซ์ทั่วไปคือสะพานวีทสโตนวงจรไฟฟ้าที่ซามูเอลคริสตี้คิดค้นขึ้นในปี 2376 และเป็นที่นิยมในอีกสิบปีต่อมาโดยเซอร์ชาร์ลส์สโตนสะพานข้าวสาลีที่มีไดอะแกรมวงจรเพชรลักษณะของพวกเขาใช้ตัวต้านทานอิมพีแดนซ์คงที่สองตัวและตัวต้านทานตัวแปรเพื่อวัดความต้านทานที่ไม่รู้จักของตัวต้านทานที่สี่

สะพานวีทสโตนเป็นอุปกรณ์กระแสตรง (DC)อุปกรณ์ที่ทันสมัยสามารถเปลี่ยนจาก DC เป็นกระแสสลับ (AC) และกลับมาอีกครั้งทั้งสะพาน Wheatstone และลูกหลานที่ทันสมัยสะพานอิมพีแดนซ์ทั่วไปทำงานบนหลักการเดียวกันซึ่งเป็นความสมดุลของวงจรไฟฟ้าแนวคิดพื้นฐานคือถ้าวงจรมีตัวต้านทานสองตัวที่มีค่าที่รู้จักตัวต้านทานตัวแปรและตัวต้านทานของค่าที่ไม่รู้จักสามารถใช้เพื่อกำหนดค่าของตัวต้านทานที่ไม่รู้จักและอุปกรณ์วัดที่รู้จักกันในชื่อโพเทนชิออมิเตอร์จะถูกใช้เพื่อยืนยันเมื่อตัวต้านทานตัวแปรมาถึงจุดสมดุลสำหรับวงจรในรูปแบบสมการ r 1 / r 2 ' r (u) / r var โดยที่ r 1 และ r 2 เป็นตัวต้านทานของค่าที่รู้จัก r (u) เป็นตัวต้านทานด้วยอิมพีแดนซ์ที่ไม่รู้จักและ r var เป็นตัวต้านทานตัวแปรที่มีจอแสดงผลเพื่อแสดงความต้านทานของมัน ณ จุดใดเวลาหนึ่ง

สะพานอิมพีแดนซ์ที่ทันสมัยมีหลายวงจรวงจรหนึ่งมีแนวโน้มที่จะเป็นวงจรทดสอบดั้งเดิมโดยมีการอ่านออกเป็นโอห์มหรือที่เรียกว่ามิเตอร์โอห์มวงจรอื่น ๆ อาจรวมถึงการผสมผสานที่แตกต่างกันของตัวต้านทานตัวเก็บประจุขดลวดเหนี่ยวนำและอาจเป็นเครื่องกำเนิดสัญญาณและแหล่งพลังงานด้วยวงจรเหล่านี้สะพานอิมพีแดนซ์ที่ทันสมัยสามารถทดสอบอุปกรณ์ไฟฟ้าและวงจรจำนวนมากจากตัวต้านทานและตัวเก็บประจุผ่านการปรับเสาอากาศวงจร AC นั้นค่อนข้างยุ่งยากกว่าวงจร DC เล็กน้อยเนื่องจากวงจรจะไม่สมดุลจนกว่าเฟสของ AC จะเหมือนกันทั้งสองด้านของสะพาน

ปัญหาที่อาจเกิดขึ้นสำหรับวงจรบริดจ์ AC ที่ละเอียดอ่อนคือตัวเก็บประจุมีแนวโน้มที่จะ 'รั่วไหล' ปัจจุบัน.กระแสจรจัดจากการรั่วไหลของตัวเก็บประจุจะสร้างการอ่านที่ไม่ถูกต้องที่เครื่องตรวจจับหรือเครื่องวัดวิธีแก้ปัญหาคือการเพิ่มสิ่งที่เรียกว่าวงจร Wagner EarthWagner Earth Circuit เป็นตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าที่ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้อัตราส่วนแรงดันไฟฟ้าและการเปลี่ยนเฟสเป็นแต่ละด้านของสะพานบ่อยครั้งที่มีสวิตช์สองตำแหน่งเพื่อให้ผู้ใช้ยืนยันว่าวงจรได้รับการตั้งค่าอย่างถูกต้องและเมื่อโพเทนชิออมิเตอร์ลงทะเบียนศูนย์ในตำแหน่งสวิตช์ทั้งสอง