电桥法测量电阻的基本原理是什么?
来源:电工天下 编辑:小电工发布时间:2022-05-08 08:02:13
电桥法测量电阻的基本原理
电桥法测量电阻是一种可以精确测量电阻的仪器,一个通用的惠斯通电桥。
电阻R1,R2,R3,R4称做电桥的四个臂,G为检流计,用于检查它所在的支路有无电流。当G无电流通过时,称电桥达到平衡。在平衡时,四个臂的阻值满足一个简单的关系,利用这一关系就可以测量电阻。
参考图:电桥法测量电阻
电桥法测量电阻的原理是四个电阻R0、R1、R2、Rx连成四边形,称为电桥的四个臂。四边形的一个对角线连有检流计,称为“桥”;四边形的另一对角线接上电源,称为电桥的“电源对角线”。
E为线路中供电电源,学生实验用双路直流稳压电源,电压可在0-30V之间调节。R保护为较大的可变电阻,在电桥不平衡时取最大电阻作限流作用以保护检流计;
当电桥接近平衡时取最小值,可以提高检流计的灵敏度。限流电阻用于限制电流的大小,主要目的在于保护检流计和改变电桥灵敏度。当电源接通时,电桥线路中各支路均有电流通过。
当C、D两点之间的电位不相等时,桥路中的电流0≠gI,检流计的指针发生偏转;当C、D两点之间的电位相等时,桥路中的电流0=gI,检流计指针指零,这时称电桥处于平衡状态。
电桥电路是电磁测量中电路连接的一种基本方式,电桥电路的优势是测试灵敏、测量准确和使用方便,所以已得到广泛应用。
电桥有直流和交流之分,直流电桥主要用于测量电阻。直流单电桥又称惠斯登电桥,用于1~106W范围中值电阻测量;直流双电桥又称开尔文电桥,用于10-3~1W范围低值电阻测量。
交流电桥除测电阻外,还可以测量电容、电感等电学量。通过传感器,还可以测定量一些非电学量,如温度、压力等,在非电量电测方法中应用较广。
直流单电桥测量电阻的原理,由精密电阻箱表示的标准电阻Ra、Rb、R及待测电阻Rx构成四边形,每一边称电桥的一个臂。对角点A、C与B、D分别接电源E支路和检流计G支路,接有检流计的对角线BD称之为“桥”。
当接通电源开关S和检流计开关G时,检流计有电流通过,但当调节四个桥臂到适当值时,检流计无电流通过,此时称“电桥平衡”。
于是,B、D两点电势相等,即流过Ra和R的电流相同,流过Rb和Rx的电流相同。
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