Impedantiebruggen

Impedantiebruggen zijn brugcircuits die worden gebruikt om onbekende impedanties te bepalen door balans van de spanningsverdeling in een vierarmige brug. Ze werken bij wisselstroom en meten de complexe impedantie Z, die bestaat uit weerstand en reactantie.

Een brug bevat een onbekende impedantie Zx in één arm en drie bekende impedanties in de andere armen. Door de schakelingen zo af te stemmen dat de detector nul produceert, is de balans bereikt en kan Zx afgeleid worden uit de bekende impedanties via een verhouding zoals Zx/Z3 = Z1/Z2, waarbij de exacte vorm afhangt van de brugconfiguratie.

Toepassingen: impedantiebruggen worden gebruikt voor de meting van weerstand, inductantie, capaciteit en algemene complexe impedanties; ze vormen de basis van klassieke LCR-meters en de calibratie van meetapparatuur. Typische varianten zijn de Wheatstone-achtige bruggen voor pure weerstand, de Maxwell- en Hay-bruggen voor inductante componenten en de Schering- en andere bruggen voor capaciteit en dissipatiefactor.

Historisch: het concept is een uitbreiding van de Wheatstone-brug en werd in de 19e en vroege 20e eeuw verder ontwikkeld voor wisselstroommetingen. In moderne laboratoria en industrie worden impedantiebruggen nog steeds gebruikt, maar veelal als onderdeel van impedantie-analyzers en LCR-meters die snelheid en nauwkeurigheid combineren met digitale aflezing.