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1、. .单臂电桥的工作原理（1） 单臂电桥的构造及原理直流单臂电桥又称惠斯登电桥，其原理电路如图1a所示。图中被测电阻Rx和R2、R3、R4三个电阻连接成四边形。四个电阻的连接点a、b、c、d称为电桥的顶点；由这四个电阻组成的支路ac、cb、ad、bd称为桥臂。在电桥的两个顶点a、b之间一般称为电桥输入端接一个直流电源，而在电桥的另外两个顶点c、d之间一般称为电桥输出端接一个指零仪检流计。当电桥电源接通之后，调节桥臂电阻R2、R3和R4，使c、d两个顶点的电位相等，即指零仪两端没有电位差，其电流Ig =0，这种状态称为电桥平衡。当电桥平衡时，有Rx=R2*R4/R3上式中，R2 /R3称为电桥的
2、比率臂，电阻R4称为比拟臂。当电桥平衡时，可以由R2、R3和R4的电阻值求得被测电阻Rx。为读数方便，制造时，使R2 /R3的值为十进制倍数的比率，如0.1、1.0、10、100。等。这样，Rx便为量R4的十进制倍数，便于读取被测量。 用电桥测电阻实际上是将被测电阻与标准电阻进展比拟来确定被测电阻值，只要比率臂电阻和比拟臂电阻R2、R3和R4足够准确，Rx的测量准确度也就比拟高。直流单臂电桥的准确度分为0. 01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、2.0共8个等级。 由于上式是根据Ig=0得出的结论，所以指零仪必须采用高灵敏度的检流计，以确保电桥的平衡条件，从而保证电桥的测量
3、精度。（2） QJ23型单臂电桥 电桥的种类很多，图1是常见的便携式QJ23型单臂电桥的原理电路和面板图，其准确度为0.2级。比率臂R2 /R3由8个电阻组成，共有7个挡位，分别为“10-3”、“10-2”、“l0-l、“1”、“10”、“102”和“103”,示于面板左上方的读数盘上，由转换开关换接。比拟臂R4由4个可调电阻箱串联组成，这4个电阻箱分别由9个1、9个10、9个100、9个1000的电阻组成，它们示于面板右上方的读数盘上，比拟臂R4的值由面板上这4个读数盘所示的电阻值相加而得。调节面板上的读数盘，可得到09999X围内任意的电阻值。a 原理电路图b 面板图图1便携式QJ23型单
4、臂电桥l一倍率旋钮；2一比拟臂读数盘；3检流计电桥可用内附检流计，也可用外接检流计。在面板左下方有三个接线柱，使用内接检流计时，用接线柱上的金属片将下面两个接线柱短接。检流计上装有锁扣，可将可动局部锁住，以免搬动时损坏悬丝。需要外接检流计时，用金属片将上面两个接线柱短接即将内附检流计短接，并将外接检流计接在下面两个接线柱上。电桥内附有电源，需装入1号电池三节。需要时如测量大电阻时，也可外接电源，面板左上方有一对接线柱，标有“+、“一符号，供外接电源用。面板中下方有2个按钮开关，其中“G为检流计支路的开关；“B为电源支路的开关；面板右下方还有一对接线柱，标有“Rx，用以连接被测电阻。3单臂电桥使
5、用步骤先翻开检流计锁扣，再调节指零仪，使指针位于零点。将被测电阻接到标有“Rx的两个接线柱之间，根据被测电阻Rx 的近似值可先用万用表测得，选择适宜的倍率，以便让比拟臂的4个电阻都用上，使测量结果为四位有效数字，提高读数精度。例如，Rx 8，那么可选择倍率0.001，假设电桥平衡时比拟臂读数为8211，那么被测电阻Rx为Rx = 倍率比拟臂的读数= 0.0018211=8. 211()如果选择倍率为1，那么比拟臂的前3个电阻都无法用上，只能测得Rx = 18= 8()，读数误差大，失去用电桥进展准确测量的意义。测量时，应先按电源支路开关“B按钮，再按检流计“G按钮。假设检流计指针向“+偏转，表
6、示应加大比拟臂电阻；假设指针向“一偏转，那么应减小比拟臂电阻。反复调节比拟臂电阻，使指针趋于零位，电桥即到达平衡。调节开场时，电桥离平衡状态较远，流过检流计的电流可能很大，使指针剧烈偏转，故先不要将检流计按钮按死，要调节一次比拟臂电阻，然后按一下“G，当电桥根本平衡时，才可锁住“G按钮。测量完毕后，应先松开“G按钮，再松开“B按钮。否那么，在测量具有较大电感的电阻时，因断开电源而产生的电动势会作用到检流计回路，使检流计损坏。电桥不用时，应将检流计锁扣锁住，以免搬运时震坏悬丝。二利用电桥测量电阻的原理1.直流单臂电桥的原理性电路如下图。它是由四个电阻Ra、Rb、R0、RX联成一个四边形回路，这四
7、个电阻称做电桥的四个“臂。在这个四边形回路的一条对角线的顶点间接入直流工作电源，另一条对角线的顶点间接入检流计，这个支路一般称做“桥。适当地调节R0值，可使C、D两点电位一样，检流计中无电流流过，这时称电桥到达了平衡。在电桥平衡时有： RaIa=RbIb RXIX=R0I0且 Ia=IX, Ib=I0那么上式整理可得：为了计算方便，通常把Ra/Rb的比值选作成10nn=0,1,2,。令C=Ra/Rb，那么： RX=CR0可见电桥平衡时,由的Ra、Rb或C及R0值便可算出RX。人们常把Ra、Rb称做比例臂，C为比例臂的倍率；R0称做比拟臂；RX称做待测臂。三运用时的考前须知 1.联好电路复查无误
8、、倍率C和比拟臂R0的值均已选置好、保护电阻R处于保护状态K1断开才许试接电源进展实验。如接通电源瞬间检流计指针锰偏撞针或一点不动应即断电检查原因。2.换测电阻时，一定要重新选置Ra、Rb和R0，预先使桥接近平衡，并且断开K1，使R处于保护状态。改换电路必须先断开电源。3.调节电桥平衡时，应采用接通一下检流计支路看看偏转大小，适当调节R0再接通一下检流计支路看看偏转大小的方法，不可使检流计在通电情况下调R0，以免损坏检流计或调节不精细。在调R0时要根据检流计的偏转大小和方向有目的地从高位至低位顺次逼近调节，不应盲目乱调。4.用伏安法测电阻，受所用电表内阻的影响，在测量中往往引入方法误差；用欧姆表测量电阻虽较方便，但测量精度不高。在准确测量电阻时，常使用电桥进展测量。其测量方法同电位差计一样同属于比拟测量法。5.所讨论的是直流单臂电桥又称惠斯登电桥，主要是用来测量中等阻值10105电阻的；测量低阻1010-5用直流双臂电桥又称凯尔文电桥，测量高阻1061012那么用专门的高阻电桥或冲击法等测量方法。6.电桥不仅可以测量电阻，还可以测量许多与电阻有关的电学量和非电学量，而且在自动控制技术中也得到了广泛的应用。. .word.