Wien-híd

A Wien-híd elvi vázlata
U_weBemenő feszültség
U_wyKimenő 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.^f  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.^f 

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

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

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)

Amennyiben a Wien-híd bemenetére (U_we) különböző frekvenciájú jeleket kapcsolunk, a kimenetén (U_wy) 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.^f 

Lásd még

• Villamos méréstechnika
• Galvanométer
• Wheatstone-híd
• Thomson-híd
• Wien-hidas oszcillátor

Források

• ↑ 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.Műszaki Könyvkiadó. 1990. 36. o. ISBN 963 10 8209 1
• ↑ Elektronika I: Elektronika I 40. oldal