Wien-híd

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
A Wien-híd elvi vázlata
UweBemenő feszültség
UwyKimenő feszültség
A Wien-híd kapcsolása
Wien–Wagner-híd segédföldeléssel
A Wien-híd Bode-diagramja

A Wien-híd egy RC tagok impedanciájának precíziós meghatározására is szolgáló hídkapcsolás, amelyet Max Wien 1891-ben dolgozott ki.[1] Megfelelő módosítással LR tagok mérésére is alkalmassá tehető (Maxwell–Wien-híd).

A Wien-híd egy sávzáró szűrő, amelynek f0 frekvencián a kimeneti feszültsége 0, fáziseltolódása 0.[2]

A híd táplálása ismert frekvenciájú váltakozó feszültséggel történik.

C_x = \frac{C_2 \cdot R_4}{R_3 \cdot (1 + \omega^2 \cdot C_2^2 \cdot R_2^2)}

Valamint:

R_x = \frac{R_3 \cdot (1 + \omega^2 \cdot C_2^2 \cdot R_2^2)}{\omega \cdot R_2 \cdot R_4 \cdot C_2^2}

Ahol ω = 2·π·f (f a hidat tápláló váltakozófeszültség frekvenciája).

Wien–Wagner-híd segédföldeléssel[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Szükség lehet arra, hogy a mérés során a környezetből (például a mérést végző személy ruhájából) felvett töltést a földbe tudjuk vezetni. Erre kínál megoldást a Wien–Wagner-híd segédföldeléssel. Ezt a megoldást elterjedten használják a vezetékes híradástechnikában és az erőátvitelben.

A kapcsolás segítségével a kondenzátorok arányát 0,1% pontossággal lehet meghatározni.

A híd kiegyenlítése[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A mérendő C1 veszteséges kondenzátor szöghibáját az R41 (kis értékű) ellenállással egyenlíti ki.

A kiegyenlítést el kell végezni az R2 és R3 ellenállásokkal a kapcsoló S állásában, valamint az R41 és R31 ellenállás segítségével a kapcsoló F állásában.

A híd sikeres kiegyenlítésekor a műszer kitérése a kapcsoló mindkét állásában 0. Ekkor C_1=C_4 \cdot \frac{R_3}{R_2}

A Wien-híd mint sávzáró szűrő (Wien–Robinson-híd)[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Amennyiben a Wien-híd bemenetére (Uwe) különböző frekvenciájú jeleket kapcsolunk, a kimenetén (Uwy) vizsgálva a jeleket sávzáró szűrőként fog viselkedni, amely a rezonanciafrekvencián (a híd kiegyenlített állapota) 0 nagyságú jelet ad. Ezt a tulajdonságát többek között a Wien-hidas oszcillátorban használják.

Karakterisztikája hasonló a kettős T szűrőéhez.[3]

Lásd még[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Jegyzetek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Források[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  • Messung der Inductionsconstanten: "Messung der Inductionsconstanten mit dem "optischen Telephon" (Measurement of Inductive Constants with the "Optical Telephone")" (in German), Annalen der Physik und Chemie 280 (12): 689–712, doi:10.1002/andp.18912801208.  
  • Tietze Schenk 36: U. Tietze – Ch.Schenk: Analóg és digitális áramkötök. 4. átdolgozott kiadás. (hely nélkül): Műszaki Könyvkiadó. 1990. 36. o. ISBN 9631082091  
  • Elektronika I: Elektronika I 40. oldal