Kaj je impedančni most?

Sodobni impedančni most je naprava, ki se uporablja za merjenje impedance, kapacitivnosti ali induktivnosti. Dedek generaliziranega impedančnega mostu je Wheatstoneov most, električni tokokrog, ki ga je leta 1833 zasnoval Samuel Christie, populariziral pa ga je približno deset let pozneje sir Charles Wheatstone. Wheatstoneovi mostovi s svojimi značilnimi diamantnimi diagrami vezja uporabljajo dva upora s fiksno impedanco in spremenljivi upor za merjenje neznane impedance četrtega upora.

Wheatstoneov most je enosmerna (DC) naprava. Sodobno napravo je mogoče preklopiti z enosmernega na izmenični tok (AC) in nazaj. Tako Wheatstonov most kot njegov sodobni potomec, generalizirani impedančni most, delujeta na istem principu, ki je uravnoteženje električnega tokokroga. Osnovna ideja je, da če vezje vsebuje dva upora znane vrednosti, se lahko za določitev vrednosti neznanega upora uporabita spremenljivi upor in upor neznane vrednosti, merilna naprava, znana kot potenciometer, pa se uporablja za ugotavljanje, kdaj je spremenljivi upor je dosegel ravnotežno točko za vezje. V obliki enačbe je R1/R2 = R(u)/Rvar, kjer sta R1 in R2 upora znane vrednosti, R(u) je upor z neznano impedanco in Rvar je spremenljivi upor z zaslonom, ki prikazuje njegovo impedanco na kateri koli točki pravočasno.

Sodobni impedančni mostovi imajo več vezij. Eno vezje je verjetno originalno preskusno vezje z odčitavanjem v ohmih, znano tudi kot ohmski meter. Druga vezja lahko vključujejo različne kombinacije uporov, kondenzatorjev, induktivnih tuljav in morda generatorja signala in vira energije. S temi vezji lahko sodobni impedančni most testira številne električne naprave in vezja, od uporov in kondenzatorjev do uglaševanja antene. Izmenična vezja so nekoliko bolj zapletena kot vezja DC, ker vezje ne bo uravnovešeno, dokler faza izmeničnega toka ni enaka na obeh straneh mostu.

Potencialna težava za občutljiva AC mostovna vezja je, da kondenzatorji nagibajo k “puščanju” toka. Izpadni tok zaradi uhajanja kondenzatorja bo ustvaril napačne odčitke na detektorju ali merilniku. Rešitev problema je dodajanje tega, kar je znano kot Wagnerjev ozemljitveni krog. Wagnerjev ozemljitveni tokokrog je ozemljen napetostni delilnik, zasnovan tako, da ima napetostno razmerje in fazni premik na vsaki strani mostu. Pogosto obstaja stikalo z dvema položajema, ki omogoča uporabniku, da potrdi, da je vezje pravilno nastavljeno, in ko potenciometer registrira nič v obeh položajih stikala, je odčitavanje brez napak zagotovljeno.