¿Se puede aplicar la fórmula del Puente Wheatstone con inductores o condensadores como impedancias?
El Puente Wheatstone es una vieja topología de circuito que continúa siendo muy útil cuando existen pequeños cambios en una señal mucho más grande y constante. En este circuito de Hackaday dot com, la resistencia R2 se ajusta hasta que haya un valor nulo medido en el medidor G:
Cuando se alcanza un valor nulo, se puede calcular la relación de R1 / R2 = R3 / Rx y, por lo tanto, Rx. Si R1 y R3 son iguales, entonces se puede reducir a simplemente Rx = R2 en nulo. Esta misma configuración todavía se usa en cosas como galgas extensométricas y en circuitos donde una señal muy pequeña se transmite en una señal mucho más grande y constante. Gracias a AllAboutCircuits dot com por este esquema de una posible configuración de puente de Wheatstone de galgas extensométricas:
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Para medir la reactancia y la impedancia, se utiliza una fuente de señal de CA de una frecuencia apropiada para los dispositivos que se miden en lugar de una fuente de CC. R1 y R2 anteriores seguirían siendo resistencias, R3 se reemplazará con un condensador de referencia para medir condensadores o un inductor de referencia para medir la inductancia. Gracias a Play-Hookey dot com por la imagen:
Aplicaciones de CA del Puente Wheatstone
La salida será CA, por lo que debe rectificarse para que se muestre en un medidor o tubo de ojo mágico. Se pueden hacer pequeños cambios en el circuito para cambiar la señal nula flotante balanceada en una señal de un solo extremo que sea más fácil de amplificar y mostrar.
En este viejo analizador de condensadores Heathkit IT-28 basado en tubos, utiliza 60 Hz de CA para conducirlo y un tubo de ojo mágico como indicador nulo. También puede tomar un inductor de referencia externo. Gracias a la página punto com de la Radio Histórica de California:
La versión transistorizada posterior Heathkit IB-5281 tiene inductores de referencia internos, gracias a EEVBlog para la imagen:
Un puente de ruido RX es un dispositivo utilizado para analizar antenas y otras impedancias complejas. Utiliza su receptor de radio como el dispositivo utilizado para medir el nulo, y una fuente de ruido blanco de banda ancha como fuente de señal de CA. Una resistencia variable y un condensador variable se ajustan para un volumen de ruido nulo. Es solo un puente de Wheatstone. Gracias a RFCafe dot com para este esquema del puente de ruido Palomar RX, todo a la izquierda de T-1 es solo una fuente de ruido y un amplificador:
Gracias a Palomar-Engineers dot com por esta imagen del dispositivo en sí, tenga en cuenta las marcas en ohmios de Xc, Xl y R:
Otro dispositivo utilizado para medir curvas de frecuencia e impedancia se llama Puente de pérdida de retorno o RLB. De nuevo, es solo un puente de Wheatstone, usado con una fuente de señal y un receptor de radio. También se puede usar con una fuente de ruido de banda ancha y uno de esos receptores de radio de banda ancha RTL SDR $ 15 para hacer un simple analizador de red / analizador de espectro.
Gracias a RTL-SDR dot com por estas capturas de pantalla de muestra de un receptor RTL SDR que se utiliza para medir las características de paso de los filtros utilizando un RLB y una fuente de ruido:
Sintonizar una antena de HF con una fuente Airspy, SWR-Bridge y Noise
Uso de Airspy como analizador de red para caracterizar antenas
Gracias a K8IQY dot com por el esquema de un RLB:
Una versión ligeramente diferente que es funcionalmente la misma de VK2ZAY dot com:
Estos son muy adecuados para medir la ROE de una antena o carga. Los transformadores están ahí solo para cambiar la señal nula balanceada en una señal de un solo extremo para una medición más fácil.