[기초전자실험 with pspice] 15 휘스톤브릿지 예비보고서 <작성자 학점 A+>

목차

1. 실험목적
2. 이론 요약
3. 실험 내용
4. PSpice 시뮬레이션
5. 결과 예측

본문내용

1. 실험 목적
휘스톤 브리지로 저항을 측정하는 원리와 휘스톤 브리지로 커패시터와 인덕터를 측정하는 원리를 실험한다. 또한, 휘스톤 브리지를 센서에 활용하는 원리를 실험한다.

2. 이론 요약
휘스톤브리지 – 저항 측정
휘스톤 브리지에서 R3는 가변저항이고, R_X는 값을 측정하려는 저항이다. 가변저항 R3를 조절하면 단자 A-B 간의 전압 V_0을 0[V]로 만들 수 있다. 이를 휘스톤 브리지의 평형상태라 하며, 평형상태가 되면 저항 R1과 R3에는 같은 전류 I_A가 흐른다. 마찬가지로 R2와 R_X에도 같은 전류 I_B가 흐른다.
휘스톤 브리지가 평형상태일 때, R1과 R2에 걸리는 전압 V_R1과 V_R2는 서로 같다. R3와 R_X에 걸리는 전압 V_R3과 V_(R_X )도 서로 같다(V_R1 = V_R2, V_R3 = V_(R_X )).
따라서 다음 식이 성립한다: V_R1/V_R3 = V_R2/V_(R_X )
위 식에 옴의 법칙을 적용하면 (I_A R1)/(I_A R3)= (I_B R2)/(I_B R_X )로 나타낼 수 있고, 이로부터 저항 R_X를 구할 수 있다.
휘스톤 브리지는 커패시턴스와 인덕턴스를 정확하게 측정할 때도 사용된다. 커패시턴스를 측정할 때는 저항 대신 두개의 커패시터를 연결한다. C1은 값을 알고, C_X는 값을 측정하려는 커패시터이다. 전원은 교류전원을 인가하고 저항측정과 마찬가지로 가변저항 R2를 조절하여 평형상태를 만든다.

참고 자료

홍순관, 기초전자실험 with PSpice, 한빛아카데미, 2016
Ch.15 휘스톤 브리지 실험자료, 기초전자회로실험