电桥的原理、用途及分类

  浏览量2024-06-14 作者: 电源纹波

  直流电桥又分为单臂电桥和双臂电桥。直流单臂电桥又叫惠斯登电桥,直流双臂电桥又叫凯尔文电桥。

  电桥测量在其范围内的电阻极为方便,仪器具有内附指零仪及电源,整个测量机构装在金属外壳内,便于携带,适用于实验室及现场使用。直流电桥是一种利用比较法做测量的电学测量仪器。比较法的中心思想是将待测量与标准量作比较以确定其数值,具有测试灵敏度较高和使用起来更便捷等优点。

  如上图所示,图中Rx为被测电阻,G为检流计,R2、R3、R4为可调电阻。当满足关系式R2/R3=Rx/R4时,电路达到平衡。此时检流计中通过的电流为零(指针不动)。R2、R3称为比例臂,R4称为比较臂。比较臂的数值乘上比例臂的倍数即为被测电阻的阻值。

  1)如上图所示,图中Rx是被测电阻,Rn是比较用的可调电阻。Rx和Rn各有两对端钮,C1和C2、Cn1和Cn2是它们的电流端钮;P1和P2、Pn1和Pn2是它们的电位端钮。2)接线时必须使被测电阻Rx接在电位端钮P1和P2之间,而电流端钮在电位端钮的外侧,否则就不能排除和减少接线电阻与接触电阻对测量结果的影响。

  3)比较用可调电阻的电流端钮Cn2与被测电阻的电流端钮C2用电阻为r的粗导线

  5)测量时接上Rx,调节各桥臂电阻使电桥平衡。此时,因为IR=0,可得到被测电阻Rx为

  6)可见,被测电阻Rx仅取决于桥臂电阻R2、R1的比值和比较用可调电阻Rn

  称为直流双臂电桥的倍率。所以电桥平衡时被测电阻值=倍率读数×比较用可调电阻读数7)因此,为了能够更好的保证测量的准确性,连接Rx和Rn电流端钮的导线应尽量选用导电性能好且短而粗的导线/R2^,^、R1

  2和R2^,^均大于10Ω,r又很小,且接线正确,直流双臂电桥就可较好地消除或减小接线电阻与接触电阻的影响。因此,用直流双臂电桥测量小电阻时,能得到较准确的测量结果。

  1、直流单臂电桥当需要精确测量中值电阻(1Ω~1MΩ)时,往往采用单臂电桥做测量。1)使用前,先把检流计的锁扣打开,并调节调零器,将指针调到零位。2)估计被测电阻近似值,然后参照说明书上的表格选择适当的比例臂(倍率),使比较臂可调电阻的各挡能够充分的利用,以提高其精度。3)接入电阻时,应选择较粗较短的连接导线,并将接头拧紧,尽量提高测量精度。4)在测量电感电路的电阻(如电动机、变压器等)时,应先接通电源按钮,再接通检流计按钮。测量结束后,应先断开检流计按钮,再断开电源按钮,以免线圈的自感电动势损坏检流计。5)电桥电路接通后,如检流计指针向“+”方向偏转,应增加比较臂的电阻;如指针向“-”方向偏转,则应减小比较臂的电阻。反复调节比较臂电阻,直至指针指向零位为止。读出刻度盘的电阻值再乘以倍率,即为所测电阻值。6)电桥使用完毕,应立即将检流计的锁扣锁上,以免在搬动过程中,将悬丝震坏。

  指示放大仪器工作电源为6F22、9V电池2节并联使用,此时电桥就能正常工作。如用外接直流电源1.5

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