Što je impedančni most?

Moderni impedancijski most je uređaj koji se koristi za mjerenje impedancije, kapacitivnosti ili induktivnosti. Djed mosta generalizirane impedancije je Wheatstoneov most, električni krug koji je osmislio Samuel Christie 1833., a popularizirao ga je desetak godina kasnije Sir Charles Wheatstone. Wheatstone mostovi, sa svojim karakterističnim dijamantnim dijagramima kruga, koriste dva otpornika fiksne impedancije i varijabilni otpornik za mjerenje nepoznate impedancije četvrtog otpornika.

Wheatstoneov most je istosmjerni (DC) uređaj. Suvremeni uređaj može se prebaciti s istosmjerne na izmjeničnu struju (AC) i natrag. I Wheatstoneov most i njegov moderni potomak, most generalizirane impedancije, rade na istom principu, a to je balansiranje električnog kruga. Osnovna ideja je da ako krug sadrži dva otpornika poznate vrijednosti, varijabilni otpornik i otpornik nepoznate vrijednosti mogu se koristiti za određivanje vrijednosti nepoznatog otpornika, a mjerni uređaj poznat kao potenciometar se koristi za utvrđivanje kada je promjenjivi otpornik dosegao je točku ravnoteže za krug. U obliku jednadžbe, R1/R2 = R(u)/Rvar gdje su R1 i R2 otpornici poznate vrijednosti, R(u) je otpornik nepoznate impedancije, a Rvar je promjenjivi otpornik sa zaslonom koji pokazuje njegovu impedanciju u bilo kojoj točki na vrijeme.

Moderni impedancijski mostovi imaju nekoliko krugova. Jedan krug će vjerojatno biti izvorni ispitni krug, s očitavanjem u Ohmima, također poznat kao Ohm metar. Drugi krugovi mogu uključivati ​​različite kombinacije otpornika, kondenzatora, induktivnih zavojnica, a možda i generatora signala i izvora energije. S ovim sklopovima, moderni most impedancije može testirati mnoge električne uređaje i sklopove, od otpornika i kondenzatora do ugađanja antene. AC krugovi su malo lukaviji od DC krugova jer se krug neće uravnotežiti sve dok faza izmjenične struje nije ista na obje strane mosta.

Potencijalni problem za osjetljive AC mosne krugove je taj što kondenzatori imaju tendenciju ‘curenja’ struje. Zalutala struja zbog curenja kondenzatora generirat će netočna očitanja na detektoru ili mjeraču. Rješenje problema je dodavanje onoga što je poznato kao Wagnerov krug uzemljenja. Wagnerov krug uzemljenja je uzemljeni djelitelj napona dizajniran da ima omjer napona i fazni pomak na svakoj strani mosta. Često postoji prekidač s dva položaja koji omogućuje korisniku da potvrdi da je krug ispravno postavljen, a kada potenciometar registrira nulu u oba položaja prekidača, očitanje bez grešaka je zajamčeno.