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如何使用直流电桥,测量中直流电桥的用法总结

来源:电工天下   编辑:小电工发布时间:2016-05-11 06:48:23

直流电桥的使用方法及注意事项

1、使用前,应首先将仪器置于水平位置,把检流计锁扣打开,观察指针是否准确地指在零刻度上,如有偏差,应用零位调节器把指针调至零位。

2、用较粗较短的连接导线,将被测电阻接入,并将接头拧紧。接头接触不良时,将使电桥难以平衡,甚至可能损坏检流计。

3、估计被测电阻大致的数值,以便选择合适的倍率,此时应充分利用各旋钮,使每只旋钮都有数可读(单臂电桥),使电桥易于平衡,保证被测电阻的准确度。

4、进行测量时,应先按下电源旋钮,经过一定时间后再按下检流计P按钮,此时,检流计开始向“+”或“-”偏转。如果向“+”的方向偏转,表示要增加比较臂电阻;反之,如果指针向“-”方向偏转,则应减小比较臂电阻。

反复调节,使指针平稳准确地指在零位上,便可读取被测电阻数值,被测电阻数值为倍率数乘以测量臂电阻数。

5、测量完毕后,应断开检流计P按钮,再断开电源按钮,并将检流计锁扣锁上。有的检流计不装锁扣,在按钮断开后,自动将检流计短路,使可动部分在摆动时受到强烈的阻尼作用而得到保护。

附1,直流电桥

直流电桥,是指测量直流电阻或其变化量的电桥。直流电桥是以惠斯登电桥线路为基础,用精密合金绕线电阻为基准的更新换代产品。

数字直流电具有数字万用表同样简便、快速、醒目的特点,还保持了惠斯登电桥准确、稳定、可靠的优点。

1、直流电桥的原理

四臂结构是直流电桥的基本形式。电桥由直流电源供电,平衡时,相邻两桥臂电阻的比值等于另外两相邻桥臂电阻的比值。

若一对相邻桥臂分别为标准电阻器和被测电阻器,它们的电阻有一定的比值,则为使电桥平衡,另一对相邻桥臂的电阻必须有相同的比值。

根据这一比值和标准电阻器的电阻值可求得被测电阻器的电阻值。平衡时的测量结果与电桥电源的电压大小无关。

2、直流电桥的分类

直流电桥
图一直流电桥

直流电桥主要有惠斯通电桥、开尔文电桥、高阻电桥和直流电流比较仪式电桥。
①惠斯通电桥:四臂皆为电阻器的经典直流电桥。又称单比电桥。1833年,S.H.克里斯蒂在研究导体性质时首先提出这一桥路,以后由C.惠斯通加以完善。主要用于测量从约10欧到几千欧的中值电阻。

直流电桥
直流电桥图二

②开尔文电桥:1862年英国的W.汤姆孙在研究利用单比电桥测量小电阻遇到困难时,发现引起测量产生较大误差的原因是引线电阻和连接点处的接触电阻。

这些电阻值可能远大于被测电阻值。因此,他提出了如图1所示的桥路,被称为汤姆孙电桥。后因他晋封为开尔文勋爵,故又称开尔文电桥。

图中R3、R4分别是标准电阻与被测小电阻器,R1、R2是形成所需比值的两桥臂。r是跨线电阻(包括R3、R4两电阻器间的引线电阻、接触电阻及内部连线电阻)。

为获得准确的测量结果,消除r的影响,须将r按R1和R2的同样比例分配给R3和R4,R姈和R嫔就是为此目的而设置的。在电桥调平衡时,应保持R姈、R嫔的比值一直与R1R2的比值相等。

由于这一特点,这种桥路又称双比电桥。所测电阻值可低到毫欧级或更小。 电工:www.dgjs123.com

根据双比电桥原理又发展出史密斯电桥,三平衡电桥和四跨线电桥等,使得采用桥路测小电阻的理论与实践臻于完善。

直流电桥

直流电桥

直流电桥图三图册

③高阻电桥:单比电桥测高阻值的限制因素主要是通过桥体绝缘的泄漏电流和线路灵敏度低。对前者,除提高桥体绝缘性能外,更有效的方法是采用屏蔽以减小泄漏电流的影响。

为此出现了具有各种屏蔽方式的高阻电桥,其中与开尔文电桥电路对偶的比例电流屏蔽电桥电路(图2),是电桥理论在高阻测量方面的新应用。

高阻电桥所测电阻值由兆欧到吉欧或更高。 电工技术之家

④直流电流比较仪式电桥:是经典直流电桥的发展。

它利用电流比例代替经典电桥中的电阻比例。电流比例用绕于磁环上两线圈的匝数比Ws/Wx来确定(图3)。电工技术之家

当两线圈的安匝相互平衡时,磁环中无磁通。此时,Is/Ix=Wx/Ws,于是有Rx/Rs=Wx/Ws。改变Ws和Wx可对电桥平衡进行粗调。如安匝有差别,则磁环中存在直流磁通,经检出后,可带动从动电源以改变Ws中的电流Is,直到磁环中的直流磁通为零而止。直流电流比较仪式电桥的测量误差可低于百万分之一,特别适用于测1欧以下的小电阻。目前已制出可测量到兆欧的此类电桥,但结构较复杂。

附2,什么是直流电桥?

常见的惠斯顿电桥即属此类。

它的特点就是:电源采用直流,测量电路使用的电源也是直流,而且其表头、比较臂、比例臂流过的电流性质都是直流。

交流电桥则不然。

测量电路也是传感器组成的一部分。随着集成电路技术的发展,传感器的测量电路也逐渐开始集成芯片化。

测量电路一般是需要辅助电源供电的。

测量电路的选择视转化元件的类型而定,常采用的有电桥电路,脉宽调制电路,振荡电路,高输入阻抗电路等。

附3,什么叫做直流电桥?直流电桥有什么作用?

桥式整流,直流电桥三个臂是由数个高精度电阻组成的,配合电源、高灵敏电流表,用于准确测量(第四臂)电阻阻值。

特点:测量精度不受电源电压变化的影响。

在其它电子电路中也有用到直流电桥的类似电路,也是用于检出一臂的电量变化。

电桥分双臂桥和单臂桥.是测量精确电阻用的,有一些感性的电阻由于他的磁性作用不能测量准确,用电桥就可以准确的测量出来。

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