¿Qué es un puente de impedancia?

Un puente de impedancia moderno es un dispositivo utilizado para medir la impedancia, la capacitancia o la inductancia. El abuelo del puente de impedancia generalizado es el puente Wheatstone, un circuito eléctrico ideado por Samuel Christie en 1833 y popularizado unos diez años después por Sir Charles Wheatstone. Los puentes de Wheatstone, con sus diagramas de circuito de diamante característicos, usan dos resistencias de impedancia fija y una resistencia variable para medir la impedancia desconocida de una cuarta resistencia.

El puente Wheatstone es un dispositivo de corriente continua (CC). Un dispositivo moderno se puede cambiar de CC a corriente alterna (CA) y viceversa. Tanto el puente Wheatstone como su descendiente moderno, el puente de impedancia generalizada, funcionan según el mismo principio, que es el equilibrio de un circuito eléctrico. La idea básica es que si un circuito contiene dos resistencias de valor conocido, se puede usar una resistencia variable y una resistencia de valor desconocido para determinar el valor de la resistencia desconocida, y se usa un dispositivo de medición conocido como potenciómetro para determinar cuándo La resistencia variable ha alcanzado el punto de equilibrio del circuito. En forma de ecuación, R ₁ / R ₂ = R _(u) / R _var donde R ₁ y R ₂ son resistencias de valor conocido, R _(u) es la resistencia con impedancia desconocida y R _var es la resistencia variable con una pantalla para muestra su impedancia en cualquier momento.

Los puentes modernos de impedancia tienen varios circuitos. Es probable que un circuito sea el circuito de prueba original, con una lectura en ohmios, también conocida como medidor de ohmios. Otros circuitos pueden incluir diferentes combinaciones de resistencias, condensadores, bobinas de inductancia y quizás un generador de señal y una fuente de energía. Con estos circuitos, el puente de impedancia moderno puede probar muchos dispositivos y circuitos eléctricos, desde resistencias y condensadores hasta la sintonización de una antena. Los circuitos de CA son un poco más difíciles que los circuitos de CC porque el circuito no se equilibrará hasta que la fase de CA sea la misma en ambos lados del puente.

Un problema potencial para los sensibles circuitos de puente de CA es que los condensadores tienden a 'perder' corriente. La corriente perdida por la fuga del condensador generará lecturas incorrectas en el detector o medidor. Una solución al problema es agregar lo que se conoce como circuito de tierra Wagner. El circuito de tierra Wagner es un divisor de voltaje con conexión a tierra diseñado para tener la relación de voltaje y el cambio de fase a cada lado del puente. A menudo hay un interruptor de dos posiciones que permite al usuario confirmar que el circuito se ha configurado correctamente, y cuando el potenciómetro registra cero en ambas posiciones del interruptor, se garantiza una lectura libre de errores.