Vienna Ponton
Wien-a Ponton: Aplikoj kaj Defioj
Wien-a ponton estas grava komponento en AC-cirkvitoj, ĉefe uzata por determini la valoron de nekonataj frekvencoj. Ĝi povas mezuri frekvencojn en la amplekso de 100 Hz ĝis 100 kHz, kun precizecnivelo tipe inter 0,1% kaj 0,5%. Malgraŭ sia funkcio de frekvenco-mezurado, ĉi tiu ponton havas diversajn aplikojn. Ĝi estas uzata en kapaciteco-mezurado, servas kiel klavkomponanto en harmonia distorda analiziloj, kaj estas integrala parto de alta-frekvenca (HF) oscilatoroj.
Unu el la karakterizaĵoj de Wien-a ponton estas sia sentemo al frekvenco. Tiu frekvenco-sentemo, kvankam utila pro sia intencita mezurcelo, ankaŭ prezentas signifan defion. Atingi la ekvilibro-punkton de la ponton povas esti kompleksa tasko. Granda kontribua faktoro al tiu malfacileco estas la naturo de la eniga nutra tensio. En praktikaj scenaroj, la eniga nutra tensio malofte estas pura sinusoida ondformo; anstataŭe, ĝi ofte enhavas harmoniojn. Tiuj harmonioj povas perturbigi la ekvilibro-kondiĉon de Wien-a ponton, kondukante al nerektaĵaj mezuradoj aŭ eĉ malpermesante al la ponton atingi ekvilibron tute.
Por solvi ĉi tiun problemon, filtro estas enkorporita en la ponton-cirkvito. Tiu filtro estas konektita en serio kun la nula detektilo. Filtrante nevolatajn harmoniojn el la eniga signalo, la filtro helpas ke la tensio atinganta la ponton pli proksimiĝas al pura sinusoida ondformo. Tio, en turnejo, faciligas la atingon de stabila ekvilibro-punkto kaj plibonigas la tutan precizecon kaj fidindecon de la mezuradoj faritaj per Wien-a ponton.
Analizo de la Ekvilibrita Kondiĉo de la Ponton
Kiam la ponton atingas ekvilibritan staton, la elektra potencialo je nodoj B kaj C iĝas egala, tio estas, V1 = V2 kaj V3 = V4. La tensio V3, esprimita kiel V3 = I1 R3, kaj V4 (kie V4 = I2 R4) ne nur havas la saman grandon sed ankaŭ la saman fazon, rezultigante perfektan supermetadon de iliaj ondformoj. Plue, la kuranto I1 fluanta tra la brako BD, la kuranto I2 pasanta tra R4, kaj la tensio-kuranto rilatoj I1 R3 kaj I2 R4, ĉiuj montras en-fazajn karakterizaĵojn.
La totala tensiomalprovo tra la brako AC estas la sumo de du komponantoj: la tensiomalprovo I2 R2 tra la rezisto R2 kaj la kapacita tensiomalprovo I2/ ωC2 tra la kapacito C2. En la ekvilibrita stato de la ponton, la tensoj V1 kaj V2 akurate koincidas en ambaŭ grandeco kaj fazo.
La fazo de la tensio V1 kongruas kun la tensiomalprovo IR R1 tra la brako R1, indikante ke la rezisto R1 estas en la sama fazo kiel V1. La fazor-adicio de aŭ V1 kaj V3 aŭ V2 kaj V4 donas la rezultan nutran tension, reflektante la elektran ekvilibron en la ponton-cirkvito.
Je la ekvilibrita kondiĉo，
Egaleco de la reela parto,
Komparado de la imaginara parto,
Substituante la valoron de ω = 2πf,
La glitilo de la rezisto R1 kaj R2 mekanike konektiĝas unu kun la alia. Do, R1 = R2 estas atingita.
