Bridge Circuit   브리지 회로, 브릿지 회로

(2021-08-06)

Wheatstone Bridge, 휘스톤 브리지, 휘트스톤 브리지, 캘빈 브리지, ac Bridge, 교류 브리지


1. 브리지 회로

  ㅇ 4개 변(arm,암)을 갖는 정사각형 평형 회로
     - 계측,센서 등 각종 응용 회로에 활용  例) 센서 회로, 정류 회로 등

  ㅇ 영위법 사용


2. 브리지 회로의 구분dc 브리지 회로
     - Wheatstone Bridge Circuit
     - Kelvin Bridge Circuit
     - Double Kelvin Bridge Circuit 등

  ㅇ ac 브리지 회로
     - Maxwell Bridge Circuit
        . 기지의 정전용량으로 미지의 인덕턴스측정하는 등
     - Hay's Bridge Circuit
     - Anderson's Bridge Circuit
     - Owen's Bridge Circuit
     - De Sauty's Bridge Circuit
     - Schering Bridge Circuit
     - Wien Bridge CircuitWien Bridge Oscillator 참조
     - Resonance Bridge Circuit3. 휘스톤 브리지 회로 (Wheatstone Bridge)

  ㅇ 역사
     - 1833년 S.H.Christie에 의해 처음으로 고안
     - 1843년 Charles Wheatstone 경에 의해 `정밀 저항 측정회로`로 발명

  ㅇ 구조 및 특징
     - 에너지 공급원(전압원,전류원)에서 에너지를 공급하며,
        . 4개 변에 비교용 임피던스 소자들을 갖고, 가운데에 전압 또는 전류 검출기를 갖는 형태
     - 통상, 가운데 검출기(검류계)의 지시값이 0(zero) 평형을 나타낼 때,
        . 기지의 3개 임피던스 소자들로부터 나머지 1개의 미지의 임피던스측정하게 됨

  ㅇ 직류 브리지 회로 (dc bridge)
     
     - 각 변(arm)의 저항을 조정하여,
        . 검출기 D의 전류를 0 이 되도록 하면,
           .. I1 = I3, I2 = I4
        . 점 c,d의 전위가 같아짐 
           .. R1I1 = R2I2, R3I3 = R4I4
     - 결국, R1R4 = R2R3
        . `마주보는 두 저항끼리의 곱이 같아짐` 
        . 이를, (휘스톤 브리지 회로 평형 조건) 이라고 칭함
     - 측정용 구성
        . R4 = (R2/R1)R3
           .. (R2/R1) : 비례변(ratio arm) = 1, 10, 100 등
           .. R3 : 평형변,표준변(standard arm) - 직독 지시
           .. R4 : 측정 대상(미지 저항)
     - 응용 
        . 저항 측정, 저항스트레인 게이지, 저항 온도계, 서미스터 등

  ㅇ 교류 브리지 회로 (ac bridge)
     

     - 측정 방법
        . 미지의 량을 기지의 표준 소자 값과 비교 (비교 측정)
     - 검출기 (D) : 통상, 수화기 사용
     - 평형 조건 : 
        . 임피던스 : Z1Z4 = Z2Z3
        . 복소수 표현 (Z = Z∠θ)
           .. 크기 : Z1Z4 = Z2Z3
           .. 위상각 : ∠θ1 + ∠θ4 = ∠θ2 + ∠θ3
     - 응용
        . 저주파 임피던스 측정
        . 자기 인덕턴스, 상호 인덕턴스, 정전용량 등을 측정


4. 캘빈 브리지 (또는 캘빈 더블 브리지)

  ㅇ 저 저항 측정용
  ㅇ 휘스톤 브리지에서 접촉 저항 및 리드 선 저항과 같은 영향을 감소시킴



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