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

전기전자 측정계
   1. 전류 측정   2. 전압 측정   3. 저항 측정   4. 전력 측정   5. 브리지 회로   6. DMM (디지털 멀티미터)   7. 절연저항계   8. 계기용 변성기   9. 비파괴절연시험기   10. 잡음 전압 측정기   11. 전위차계  


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