Mit einer Wechselspannungsbrücke, auch LCR-Messgerät genannt, können in der elektrischen Messtechnik die Induktivitätswerte von Spulen, Kapazitätswerte von Kondensatoren sowie deren Verluste als ohmscher Widerstand gemessen werden. Darüber hinaus werden Wechselspannungsbrücken zu verschiedenen anderen Aufgaben eingesetzt, z. B. als phasendrehende Schaltung. Passive lineare Bauteile unter Wechselspannung [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Ein realer Kondensator wird durch eine (ideale) Kapazität und einen ohmschen Widerstand angenähert beschrieben, die in einem Ersatzschaltbild in Parallelschaltung oder Reihenschaltung angeordnet sind. Entsprechendes gilt für die Spule mit Induktivität und ohmschem Widerstand. Die Bauteile bilden in einem Wechselstromkreis komplexe Widerstände. Wechselbrücke maße pdf version. Deren Größe kann man angeben durch Betrag und Winkel oder durch Realteil und Imaginärteil Bei einer Induktivität ist bei einer Kapazität ist Dabei stehen für die Kreisfrequenz und für die Frequenz der anliegenden sinusförmigen Wechselspannung; steht für die imaginäre Einheit mit.
Für die Messung an solchen Bauteilen wird auf der Position von statt der Parallelschaltung eine Reihenschaltung verwendet, bei der der ohmsche Widerstand einen kleinen Wert annimmt, im idealen Grenzfall. Die mathematische Behandlung hierzu ist schwieriger, und das Ergebnis ist frequenzabhängig. Wechselspannungsmessbrücke zur Messung einer Kapazität mit geringem Verlust erhält man Durch Eliminierung von erhält man eine Gleichung für Eine Kapazität mit geringem Verlust ist im Parallel-Ersatzschaltbild gekennzeichnet durch. Wechselbrücke maße pdf. Dann wird und die Gleichung für vereinfacht sich zu In dieser Näherungslösung entfällt die Frequenzabhängigkeit. Anders ist das bei der Kennzeichnung des Verlustes. In dieser Schaltung ergibt sich unabhängig von der Näherung Maxwell-Wien-Brücke [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Eine der Wien-Brücke entsprechende Schaltung zur Messung einer Induktivität mit einer zweiten Induktivität ist die Maxwell-Brücke. Diese liefert allerdings keine hochwertigen Ergebnisse, da keine Spulen zur Verfügung stehen, die in ihrer Induktivität zu Vergleichszwecken hinreichend genau bekannt sind, Spulen durch ihre Leitungswiderstände in höherem Maße verlustbehaftet sind.
In Speditionsnetzwerken werden Wechselbrücken aufgrund des schnell und ohne weitere technische Hilfsmittel möglichen Umschlags zwischen Straßenfahrzeugen in Begegnungsverkehren eingesetzt [ ArIs08]. Im Kombinierten Verkehr ist bei ausgeklappten Stützfüßen ebenfalls kein Portalkran oder Reachstacker zur Be- und Entladung der Straßenfahrzeuge erforderlich. Der Umschlag von oder zu Güterwagen oder Binnenschiff muss jedoch in der Regel vertikal erfolgen.
Je nach Schaltung gibt es frequenzunabhängige und frequenzabhängige Lösungen. Bei letzteren kann die Brückenquerspannung nicht auf null, sondern nur auf ein Minimum gebracht werden, wenn die Speisespannung Oberschwingungsanteile enthält. Unter den vielen entwickelten Wechselspannungs-Messbrücken haben sich zwei Ausführungen besonders bewährt; sie werden hier beschrieben. Stabile Wechselrahmen | Transport von Fertigteilen. Wien-Brücke [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Die nach Max Wien benannte Brücke eignet sich zur Messung einer Kapazität. Im nächsten Schaltbild liegt der auszumessende, im Allgemeinen verlustbehaftete Kondensator auf der Position von und wird hier dargestellt als im Parallel-Ersatzschaltbild. Wechselspannungsmessbrücke zur Messung einer Kapazität Mit der komplexen Abgleichbedingung in der Form und und entsprechend für und gemäß Schaltung, erhält man Realteil: Imaginärteil: Bei Kondensatoren mit hoher Güte bzw. geringem Verlust kann einen sehr hohen Wert annehmen, der schwer einstellbar ist. Im Grenzfall eines idealen Kondensators geht.
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