直流双臂电桥1
直流双臂电桥使用讲义幻灯片资料
2.接通电桥电源开关“B1”，待放大器稳定 后检查检流计是否指零位，如不在零位， 调节调零旋钮，使检流计指针指示零位。
3.检查灵敏度旋钮，应放在最低位置。
四. QJ44双臂电桥的使用方法
4. 将被测电阻，按四端连接法，接在电桥
10. 被测电阻电位端接线柱；
11. 检流计电气调零旋钮；
12. 被测电阻电流端接线柱；
13. 检流计指示表头；
三. QJ44双臂电桥的线路和结构
3. QJ44双臂电桥原理图
四. QJ44双臂电桥的使用方法
1.将电桥放置于平整位置，放入电池。
1） 在电池盒内，装入 4~6 节1.5V、1 号电池并 联使用和 3 节 6F22、9V 并联使用，此时电桥 就能正常工作。
2） 必须注意：电流接线端子C1、C2的引线 应接在被测绕组的外侧，而电位接线端子P1、 P2的引线应接在被测绕组的内侧。
3） 目的：可以避免将C1、C2的引线与被测 绕组连接处的接触电阻测量在内。
四. QJ44双臂电桥的使用方法
5. 估计被测电阻值大小，将倍率开关和电阻读 数步进开关放置在适当位置。
5. 如电桥长期搁置不用，应将电池取出。在接触处可 能产生氧化，造成接触不良，为保证接触良好，再 涂上一薄层无酸性凡士林，予以保护。
7. 电桥应贮放在环境温度+5℃~+45℃，相对湿度 小于 30%的条件下，室内空气中不应含有能腐蚀 仪器的气体和有害杂质。
8. 仪器应保持清洁，并避免直接曝晒和剧烈震动。
QJ44 双臂电桥的用途
双臂电桥用途： 0.0001---11Ω的直流电阻
直流双臂电桥工作原理
直流双臂电桥的工作原理直流双臂电桥又叫凯尔文电桥，其工作原理电路如图1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On2是它们的电流端钮，P1和P2、Pn1和Pn2是它们的电位端钮。
接线时必须使被测电阻Rx只在电位端钮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。
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的粗导线连接起来。
R1、R1'、R2和R2'是桥臂电阻，其阻值均在lOΩ以上。
在结构上把R1和R'1以及R2和R2'做成同轴调节电阻，以便改变R1或R2'的同时，R1'和R2'也会随之变化，并能始终保持测量时接上RX调节各桥臂电阻使电桥平衡。
此时，因为Ig＝0，可得到被测电阻Rx为图1 直流双臂电桥工作原理电路可见，被测电阻Rx仅决定于桥臂电阻Rz和R1的比值及比较用可调电阻Rn 而与粗导线电阻r无关。
比值R2/R1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因此，为了保证测量的准确性，连接Rx和Rn电流端钮的导线应尽量选用导电性能良好且短而粗的导线。
只要能保证，R1、R1'、R2和R2'均大于1OΩ，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。
实验简介电阻按照阻值大小可分为高电阻(100KΩ∑ )、中电阻(1Ω ⊥100KΩ)和低电阻(1Ω ∑ )三种。
一般说导线本身以及和接点处引起的电路中附加电阻约为>0.1Ω 这样在测低电阻时就不能把它忽略掉。
对惠斯通电桥加以改进而成的双臂电桥(又称开尔文电桥)消除了附加电阻的影响，适用于10-5~102Ω5; K∉ , B( 〈⊂ℜ5ε∑∴ ⎥≅ (⊂ℜ5εK∇⊥∏ 5;实验原理我们考察接线电阻和接触电阻是怎样对低值电阻测量结果产生影响的。
直流双臂电桥使用方法
直流双臂电桥使用方法
直流双臂电桥是一种常用的测量电阻，电容和电感的测量仪器，
它可以从一个电压源中测量出另外一个电压源的电压。
这种电桥的结
构是由四个电子元件，一个两支极的电源电路和一个桥路电阻组成的。
这种电桥的工作原理是在桥路上安装四个电阻，即两个桥路上的
内部电阻R1和R2，以及一个由电压源V0和两倍电压源V1构成的外部电阻R3和R4。
在电桥的桥路上，测量电压V1由内部电阻R1和R2
（当前电流通过桥），外电阻R3和R4（电压势）所确定。
当内部电阻相等，外部电阻也相等时，桥路上的电压为恒定值，即V1，由此就可
以测量出被测物体的电阻和电容电感的值了。
使用直流双臂电桥的步骤比较简单：
1.把电子元件放好，从电源中获取电流；
2.把电桥的桥路的电阻调整为两个内部电阻，两个外部电阻;
3.用电源把桥路上的电压回路闭合，用一个仪器测量桥路上的电压；
4.再调整电桥上的外部电阻，把电桥上的电压调整到V0，以及两倍V0；
5.用仪器测量被测物体的电阻、电容和电感。
以上就是使用直流双臂电桥的三个基本步骤，通过这种方法可以
准确测量出物体的电学性质。
《直流双臂电桥使用》PPT课件
13. 检流计指示表头；
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三. QJ44双臂电桥的线路和结构
3. QJ44双臂电桥原理图
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四. QJ44双臂电桥的使用方法
1.将电桥放置于平整位置，放入电池。
1） 在电池盒内，装入 4~6 节1.5V、1 号电池并 联使用和 3 节 6F22、9V 并联使用，此时电桥 就能正常工作。
2） 注意：如用外接直流电源 1.5~2V 时，电池 盒内的 1.5V 电池，应预先全部取出。
2.接通电桥电源开关“B1”，待放大器稳定
后检查检流计是否指零位，如不在零位，
调节调零旋钮，使检流计指针指示零位。
3.检查灵敏度旋钮，应放在最低位置。
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四. QJ44双臂电桥的使用方法
4. 将被测电阻，按四端连接法，接在电桥
双臂电桥也称凯尔文电桥。
常用的双臂电桥有QJ28型， QJ44型和 QJ101型等。
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一. 直流双臂电桥（QJ44）的用途
QJ44双臂电桥的用途 QJ44 型携带式直流双臂电桥，内附
晶体管检流计和能内附工作电源。适合于 工矿企业、实验室或车间现场，对直流低 值电阻作准确测量。如用来测量金属导体 的导电系数，接触电阻、电动机、变压器 绕组的电阻值，以及其它各类直流低值电 阻。
1. 电桥外接工作电源接线柱 ；
2. 检流计灵敏度调节旋钮；
3. 晶体管检流计工作电源开关 ； 4. 滑线读数盘；
5. 步进读数开关；
6. 检流计按钮开关；
7. 电桥工作电源按钮开关；
8. 被测电阻电流端接线柱；
9. 量程因素读数开关；
10. 被测电阻电位端接线柱；
直流双臂电桥
直流双臂电桥是采用凯尔文线路宽量程的携带式精密型直流电桥。
产品置有指零仪并能内附工作电源。
适宜工矿企业、科研单位的实验室及室、车间现场或野外工作场所对直流低电阻作精确测量。
是电线电缆行业规程指定产品。
QJ57P型直流双臂电桥技术参数QJ57相同，采用国际流行新颖外壳。
对金属棒、板料、电缆、导线等，金属导体的电阻值的测定。
对电流汇流排、金属壳体等焊接质量的检查。
对低阻标准器、直流分流器、功率型电阻器等的校验和调整。
对开关、电器、接触电阻的测定。
对各类型电机、变压器线组的直流电阻测量和电刷、开关的接触电阻以及作升温试验等。
1.什么是直流双臂电桥在双臂电桥中，选择相同的接线柱和导线，都比较容易，只要其影响相同，从理论上说对被测电阻的影响不存在的，但在实际测量中，这种影响是不可避免存在的，但从测量的手段而言，可以忽略不计的，因此，对其精度要求极高的电阻测量，可以说双臂电桥能够大大减小接线电阻和接触电阻对测量结果的影响。
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。
功率越大的变压器直流电阻相对越小。
2.直流双臂电桥的工作原理直流双臂电桥又叫凯尔文电桥，其工作原理电路如图1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On2是它们的电流端钮，P1和P2、Pn1和Pn2是它们的电位端钮。
接线时必须使被测电阻Rx只在电位端钮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。
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的粗导线连接起来。
R1、R1‘、R2和R2’是桥臂电阻，其阻值均在lOΩ以上。
在结构上把R1和R‘1以及R2和R2’做成同轴调节电阻，以便改变R1或R2‘的同时，R1’和R2‘也会随之变化，并能始终保持。
3.直流双臂电桥的使用方法1、被测电阻的电流端钮和电位端钮应和双臂电桥的对应端钮正确连接。
直流双臂电桥的使用方法
直流双臂电桥的使用方法
直流双臂电桥是一种用于测量电阻的电路，在电子工程、物理实验、化学实验等领域广泛应用。
它通常由四个电阻和一个电源组成，其中两个电阻并联于一起，另外两个电阻也并联于一起，并且这两个并联电阻之间相互垂直。
在使用直流双臂电桥时，需要按照以下步骤进行。
1. 确定电桥的参数
在使用电桥之前，需要先确定电桥中的电阻值，并根据需要调整电阻的大小。
在实验中，可以通过使用标准电阻或万用表来测量电阻值，以确保电桥的精度。
2. 连接电路
将电桥的四个电阻按照一定的方式连接到电源上，可以使用万用表或示波器检查电路连接是否正确。
通常情况下，两个电阻并联的一端连接电源正极，另一端连接电源负极，而另外两个电阻也是这样连接的，但是这两个并联电阻之间是相互垂直的。
3. 调节电桥
在电桥连接完成之后，需要进行调节，使得电桥达到平衡状态。
这可以通过调节电桥上的一个可变电阻来实现。
调节时需要注意，当电桥达到平衡状态时，两个并联电阻之间的电势差为零。
4. 测量电阻
当电桥调节好之后，可以使用万用表或示波器等仪器来测量待测电阻的大小。
在测量时需要注意，将待测电阻接到电桥的两个电阻之间，并保持待测电阻处于稳定状态，避免测量误差。
需要注意的是，直流双臂电桥的使用方法可以根据实验需要进行调整，比如可以改变电桥的电源电压、使用不同的电阻值等等。
在使用过程中，应该根据实际情况进行调整，以保证实验结果的精度和可靠性。
直流双臂电桥
直流双臂电桥实验报告一、实验原理：1.直流双臂电桥适用范围：直流双臂电桥主要用来测量低阻（10-5~10Ω）。
2.四端法：为消除接触电阻和接线电阻的影响，常把低阻做成四端结构。
如图所示：在电阻体上Y、Y′两点焊出两个接头再与微安表相连接，在焊接时测量好Y、Y′之间的阻值。
采用这种接法，A、B、P、P′四点的接触电阻及AY、BY′两段接线电阻都已归给微安表支路而被忽略，这样就保证了分流的精准，称作“四端结构”。
3.画出实验电路图：4.推导测量公式：I1R1=I0R0+I1′R1′I1R2=I0R x+I1′R2′(I 0−I 1′)R v =I 1′(R 1′+R 2′)整理得：R 1R x =R 2R 0+(R 2R 1′−R 1R 2′)rR r +R 1′+R 2′ 在此实验中我们要求电桥平衡是在保证R 1R 2′=R 1′R 2的条件下调得的，则测量公式化简为：R x =R 2R 1R 05. 双臂电桥灵敏度：双臂电桥平衡后，将比例臂电阻R 2、R 2′同步调偏ΔR 2=ΔR 2′，若电流计改变示数记为ΔI ，则灵敏度S =ΔIΔR 2∕R 2分析电桥灵敏度与哪些因素有关：参考单臂电桥灵敏度表达式可写出双臂电桥灵敏度表达式：S =I (R 0+R x )C [(R 1+R 2)+(2+R 1R 2+R x R 0)R g′]由上式可以看出：提高双桥电流、选用电流常量和内阻小的电流计，减小(R 1+R 2)以及R 1′、R 2′阻值以及尽量使R 0和R x 接近，都可以提高电桥灵敏度。
二、 数据处理：R 0=0.001Ω,R 1=R 1′=1000ΩR x 的总相对不确定度为ρx =√(1+k )2(ρ22+ρ12)+k 2(ρ2′2+ρ1′2)+ρ02+(δS)2其中ρ1=ρ1′=ρ2=ρ2′=ρ0=0.1%,k =0.1；ρ=πd 2R 4lu ρ=ρ√(2u d d )2+(u R R )2+(u ll)21. 铜棍电阻率的测量：（1） 铜棍长度（两个电压接头之间）：l =40.00cm l 为一次测量量，其只有B 类不确定度，且u L =∆√3=√3=0.29(mm)故l =400.00±0.29 (mm)(2) 铜棍直径测量：螺旋测微器的初始值为-0.002mm ，故需对数据进行零点修正。
直流双臂电桥的原理作用
直流双臂电桥的原理作用
直流双臂电桥是一种电子电器用于测量电阻值的仪器。
梁惠民桥的配置如图，它是由两个普通的电桥互相连接而成的，相同的电桥电路两端依次接有测量元件（例如电阻器）和标准电阻。
当直流电源接通后，电桥会产生电流流动，通过调节滑动式电阻器R5的阻值，使电桥的两个对角线上的电位差趋近于零。
这时可以测量到电阻器的阻值。
直流双臂电桥的原理和作用如下：
1. 当电桥平衡时，电桥两个对角线上的电位差为零。
直流电桥平衡时，满足以下条件：
R1/R2 = R3/R4
其中，R1和R2是两个比较的电阻，R3和R4是已知的标准电阻。
2. 当待测电阻Rx的阻值发生变化时，电桥不再平衡，电位差不为零。
这时可以通过调节滑动式电阻器R5的阻值来使电位差趋近于零。
3. 通过调节滑动式电阻器R5的阻值，可以计算出待测电阻Rx的阻值。
根据平衡条件可得到以下公式：
Rx = R1(R4/R2)
其中，R1是已知的标准电阻，R2是已知的比较电阻，R4是滑动式电阻器的阻值。
直流双臂电桥通过测量电桥两对角线上的电位差来确定待测电阻的阻值。
它的优点是精度高、测量范围广，并且不受电源电压的影响。
它常用于实验室和工业场合中测量电阻值。
直流双臂电桥
等级
1 0.5 0.2 0.2 0.2
单位关系
• • • • • 1Ω=1000mΩ（毫欧）1毫欧=0.001Ω--3个0 1mΩ=1000μΩ（微欧）1微欧=0.000001Ω--6个0 1μΩ=1000nΩ（纳欧）1纳欧=0.000000001Ω--9个0 1nΩ=1000pΩ（皮欧）1皮欧=0.000000000001Ω--12个0 1KΩ=1000Ω 1000KΩ=1MΩ；1000MΩ=1GΩ；1000GΩ=1TΩ；
ZGY-III多功能感性负载直流电阻测试 仪
2752双臂电桥 实验室级的精确度：±0.03%到±0.05% 量测范围： 0.1mΩ到111.10Ω 量 测 臂：100mΩ x 10 、10mΩ x 10、1.0mΩ x 10、
2769携带式双臂电桥：实验室级的精确度：±0.03%到±0.05% 量测范围：0.1mΩ到111.10Ω 量测倍数：100mΩ x 10、10mΩ x 10、1.0mΩ x 10 (0.05到 1.05mΩ )
五、测量参数技术要求
根据规范要求，三相变压器应测出线间电阻，有中性点引出 的变压器，要测出相电阻；带有分接头的线圈，在大修和交接试 验时，要测出所有分接头位置的线圈电阻，在小修和预试时，只 需测出使用位置上的线圈电阻。由于变压器制造质量、运行单位 维修水平、试验人员使用的仪器精度及测量接线方式的不同，测 出的三相电阻值也不相同，通常引入如下误差公式进行判别（该 公式同样适用于三相电机等三相设备） △Ｒ％＝［（Ｒｍａｘ－Ｒｍｉｎ）/ＲP］×100％ ＲP＝（Ｒａｂ +Ｒｂｃ +Ｒａｃ ）／３ 式中 △Ｒ％――――误差百分数 Ｒｍａｘ――实测中的最大值（Ω ） Ｒｍｉｎ――实测中的最小值（Ω ） ＲP――三相中实测的平均值（Ω ）
直流双臂电桥的使用及注意事项 直流双臂电桥如何操作
直流双臂电桥的使用及注意事项直流双臂电桥如何操作直流双臂电桥又称凯尔文电桥，是一种适用于测量1Ω以下的小电阻。
在电气工程中，常常要测量金属的电导率、分流器的电阻值、电机或变压器绕组的电阻值等，在用直流直流双臂电桥又称凯尔文电桥，是一种适用于测量1Ω以下的小电阻。
在电气工程中，常常要测量金属的电导率、分流器的电阻值、电机或变压器绕组的电阻值等，在用直流单臂电桥测量这些小阻值电阻时，接线电阻和接触电阻会给测量结果带来不可忽视的误差。
直流双臂电桥正是为了除去和减小这种误差而设计的。
使用方法：直流双臂电桥是专门测量低电阻的电桥，在使用直流双臂电桥时，除了遵守直流单臂电桥的使用步骤外，还应注意由于双臂电桥有P1，P2，C1，C2四个被测电阻接线端，其中，P1、P2称为电位端，C1、C2称为电流端，则被测电阻Rx应与电桥的电压端和电流端正确连接。
被测电阻的电流端钮应接电桥的C1、C2，电压端钮应接电桥的P1、P2、若被测电阻没有专门接线，应设法使每端引出两根线，分别接电压端和电流端。
而且引线应尽量短而粗，接触要良好。
电压接头应比电流接头更靠近被测电阻Rs，测量时操作要快。
使用注意事项：①直流双臂电桥有四个接线端，即Pl，P2，C1，C2，其中P1、P2是电位端钮，C1、C2是电流端钮。
被测电阻的电流端钮和电位端钮应与双臂电桥的对应端钮正确连接。
当被测电阻没有专门电位端钮和电流端钮时，要设法引出四根线与双臂电桥连接，并用内侧的一对导线接到电桥的电位端钮上，两对接头线不能绞在一起。
②连接导线应尽量短而粗，导线接头要除尽污物，应接触良好，并且要连接牢靠，尽量削减接触电阻，以提高测量精度。
③直流双臂电桥工作电流很大，测量时“B”按钮不要锁定，且使用电池测量时，操作速度要快，以避开耗电过多。
测量结束后，应立刻切断电源。
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直 流 双 臂 电 桥
直流双臂电桥⑴电路结构和工作原理直流双臂电桥，用于测量低值（1欧以下）直流电阻。
如果低值电阻仍使用单臂电桥测量，则因Rx很小，而R2、R3、R4也必然很小，四个臂相联接的接点处的接触电阻值和接线电阻值都不容忽略，会使测量结果造成极大的误差。
而双臂电桥则解决了这些问题。
图3-2-2是直流双臂电桥原理电路，图3-2-3为QJ44型直流双臂电桥原理电路。
被测小值电阻Rx和比较臂小值电阻Rn，都使用了两种接头：电位接头P1和P2；电流接头C1和C2。
Rx及Rn的值是两个电位接头P1和P2间的值。
比率臂有两个，R1与R2、R1'与R2'，它们各自的电阻值均为中值电阻，电位接头的接触电阻和其接线电阻对它们而言可忽略不计。
电桥平衡时（检流计指零时）有且r很小很小(粗连线)⑵使用操作步骤和方法。
双臂电桥的操作方法与单臂电桥基本相同。
①在电池盒内装入1.5V１号电池4～6节并联，或用2节6F2、9V并联使用。
此时电桥就正常工作。
如用外接直流电源1.5V～2V时，盒内电池应先全部取出。
②“B1”开关扳到通位置，等稳定后(约５分钟），调节检流计指针在零位。
③灵敏度旋纽应放在最低位置。
④将被测电阻按四端联结法，接在电桥相应的C1，P1，P2，C2的接线柱上，如图3-2-4所示，AB之间为被测电阻。
⑤估计被测电阻值大小，选择适当倍率位置，先按“G”按钮，再按“B”按钮，调节步进读数和滑线读数，使检流计指在零位置上。
如发现检流计灵敏度偏低，应增加其灵敏度，移动滑线盘４小格，检流计指针偏离零位约１格，就能满足测量要求。
在改变灵敏度时，会引起检流计指针偏离位，在测量时，随时都可以调节检流计零位。
被测电阻按下式计算：被测电阻值＝倍率读数×（步进读数＋滑线读数）⑶使用注意事项：①在测量电感电路的直流电阻时，应先按下“B”按钮，再按“G”按钮。
断开时，应先断开“G”按钮，且断开“B”按钮。
②测量0.1欧姆以下阻值时，“B”按钮应间歇使用。
直流双臂电桥
6、仪器应保持清洁，并避免直接曝晒和剧烈震动。
指零。
检流计指针向“+”方向偏转，则应增大读书盘读数；反之，
由于双臂电桥在工作时电流较大，要求
述调节过程中动作一定要迅速，以免电池 耗电量过大。另外，如果被测量电阻不含 电感，则可同时按下或松开电源按钮盒检 流计按钮。
步骤5 计算电阻值 被测电阻值=倍率数×读书盘读数 用万用表估测铜导线电阻的大约数值后，用直流双臂 电桥测量其直流电阻r1，并将测量结果填入附表 ：
（1）被测电阻有电流端钮时，要与电桥上相应的 端钮相连接。同时要注意电位端钮总是在电流端 钮的内侧，且两电位端钮之间的电阻就是被测电 阻。
（2）如果被测电阻（如一根导线）没有电流端钮
和电位端钮，则可按图所示自行引出电流端钮和 电位端钮，然后与相应的端钮相连接。
步骤3 估测被测电阻，选择比例臂
用万用表估测被测电阻值，选择适当的倍率挡。
提示
（1）发现电桥电池电压不足应及时更换，否则将 影响电桥的灵敏感。 （2）当采用外接电源时，必须注意电源的极性。 将电源的正、负极分别接到“+”“-”端钮，且不要 使外接电源电压超过电桥说明书上的规定值。
步骤2 接入被测电阻
接入被测电阻时，应采用较粗较短的导线
连接，接线间不得绞合，并将接头拧紧
I3=I4,。根据基尔霍夫第二定律可写出各回路电压方程
推导得到：
R2 rR2 R3 R4 RX Rn ( ) R1 r R3 R4 R1 R2
要求 R3 / R1 R4 / R2 同时使r→0。 电桥平衡，则被测电阻R=比例臂倍率×比较臂读数 R2 RX Rn R1
3、直流双臂电桥制成
直流双臂电桥
一、复习
《直流双臂电桥使用》课件
与其他测量仪器流双臂电桥操作简单，易于使用 。
适用性
由于其结构特点，直流双臂电桥适用于实验室和现场各种不同电阻 值的导体测量。
性价比
与其他高精度的测量仪器相比，直流双臂电桥具有较高的性价比， 适合大多数常规电阻测量需求。
06
直流双臂电桥使用案例分析
特点
采用四端测量法，可以有效消除导线 电阻和接触电阻的影响，提高测量精 度；具有稳定性和可靠性高的优点， 适用于各种环境和条件下使用。
工作原理
原理
直流双臂电桥通过比较两个电阻的电压降来测量电阻值，采用恒流源供电，通 过调整可变电阻使得两个电压降相等，从而得到被测电阻的数值。
电路
直流双臂电桥由电源、可变电阻、标准电阻、恒流源和测量表头等部分组成。
将电源线连接到电桥的电 源接口。
在开始测量前，应让电桥 预热一段时间，以保证测 量结果的准确性。
根据被测电阻的阻值范围 ，调整测量臂和比较臂的 可调电阻。
将待测电阻接入电桥的测 量臂，观察显示器上的读 数，记录测量结果。
定期进行校准，以确保测 量结果的准确性。
注意事项
01
避免在潮湿、高温、高 磁场等环境下使用电桥 。
由可调电阻和精密电阻组成， 用于测量电阻值。
调节器
用于调节测量臂和比较臂的可 调电阻，以实现准确测量。
电源
提供测量所需的直流电源。
比较臂
由固定电阻和可调电阻组成， 用于比较被测电阻与标准电阻 的差异。
显示器
用于显示测量结果。
操作步骤
01
02
03
04
05
连接电源
预热
调整测量臂和比 较臂的可…
测量
校准
与变压器比较法比较
《直流双臂电桥实验》课件
直流双臂电桥的应用领 域有哪些？
直流双臂电桥在电子工程、通 信工程、物理学等领域都有广 泛的应用。
实验原理
欧姆定律
欧姆定律描述了电流、电压和电阻 之间的关系，提供了实验中电阻测 量和比较的基础。
惠斯通电桥
惠斯通电桥是一种基于平衡条件的 电路，利用它可以对未知电阻进行 测量和比较。
平衡检测
通过调整电桥中的各个电阻，使电 桥达到平衡状态，从而得到所需测 量的电阻值。
实验步骤
1
步骤一：准备工作
连接实验电路，确保电桥和电源正常工作。
2
步骤二：调整电桥
通过调整电桥中的电阻，使电桥达到平衡状态。
3
步骤三：测量电阻值
根据调整后的电桥状态，测量所需电阻的数值。
实验结果分析
精确测量
使用直流双臂电桥可以获得非常 精确的电阻测量结果，帮助我们 进行实验和研究。
4 重复实验
保持电路干净整洁，避免因杂散电容和接触不良 造成测量误差。
为了提高实验结果的准确性，建议进行多次重复 实验。
实验应用
工程应用
直流双臂电桥在电子工程中常 用于测量电路中的电阻，对于 电路设计和故障诊断非常重要。
科学研究
在物理学和材料科学等领域， 直流双臂电桥被用于测量和研 究材料的电阻特性。
教学辅助
通过直流双臂电桥实验，可以 帮助学生理解电阻测量原理， 培养实验操作和分析能力。
总结与展望
通过本次《直流双臂电桥实验》PPT课件，我们深入了解了实验的原理、步骤、结果分析以及实验的应用。希望这个 课件能够帮助大家更好地掌握直流双臂电桥的知识，并在实践中的比较功能， 可以快速准确地比较电阻的大小， 找出差异。
直流双臂电桥的使用方法
直流双臂电桥的使用方法
使用直流双臂电桥是一种测量直流电阻的常用方法，它可以帮助测量电阻的值和更大的电阻的变化。
下文将详细介绍直流双臂电桥的使用方法。
首先，将一台示波器连接到直流双臂电桥的输出端。
然后，将四个电阻器连接到电桥的四个输入端。
电桥需要两个参考电阻和一个测试电阻，其中两个参考电阻用来补偿测试电阻的温度变化。
最后，将电阻的桥输入端连接到一个电源，使电桥闭合，然后，在示波器上观察输出电压。
当示波器显示出一个平行的直线时，表明测试电阻和参考电阻的电压差正好与测试电阻的阻值相等。
此时，可以通过测量参考电阻的阻值来计算出测试电阻的阻值。
如果示波器上显示出一个斜线，表明测试电阻和参考电阻的电压差和测试电阻的阻值不相等，此时可以通过示波器上的斜率来确定测试电阻的阻值。
总的来说，使用直流双臂电桥测量电阻的值是一种比较精确的方法，它可以让我们更准确地测量电阻的值。
但是，在使用直流双臂电桥时，需要注意的是，由于电阻的温度变化，可能会对测量结果产生影响，因此，需要采取措施来补偿这种变化。
直流双臂电桥及直流电阻测量资料
一 直流双臂电桥的工作原理
直流双臂电桥又叫凯尔文电桥，工作原理电路如图所示
Rn是比较用的可调电阻 Rx是被测电阻 （Rn和Rx各有两对端钮） C1和C2、Cn1和Cn2是电流端钮，P1和P2、Pn1和Pn2是电位端钮 接线时必须使被测电阻Rx只在电位端钮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。
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的粗导线连接起来。 R1、R1'、R2和R2'是桥臂电阻，其阻值均在10Ω以上。在结构 上把R1和R'1以及R2和R2'做成同轴调节电阻，以便改变R1或R2'的 同时，R1'和R2'也会随之变化，并能始终保持
测量时接上Rx调节各桥臂电阻使电桥平衡(即灵敏电流计G的指 针不偏转，桥路中无电流)时，因为此时Ig＝0，可得到被测电阻Rx 为 可见，被测电阻Rx仅决定于桥臂电阻R2和R1的比值及比较用 可调电阻Rn而与粗导线电阻r无关。比值R2/R1称为直流双臂电桥 的倍率。
X100…X0.01 ----- 倍率旋钮 0.01…0.10 -------- 桥臂电阻1（旋钮） 0.001…0.01 ------- 桥臂电阻2（微调转盘） B按钮 -------------- 被测回路电源开关（对被测电阻通电及充电） G按钮 -------------- 测量开关
测量步骤： 1、接线。测量时，用多股引线将电桥P1和C1接被测电阻的一端， P2和C2接绕组另一端，接线应紧固，接触良好，两P引线应靠内 侧接，即P1 、P2（电压线）接入点比C1 、C2（电流线）更靠近 电阻。 2、校零。打开检流计开关K1（右上角），打开灵敏度旋钮开关，调 整调零旋钮使指针指零。 3、通电。按下旋动锁住B钮（电源开关）。大容量设备需等待充电 过程。
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直流双臂电桥测低值电阻
电阻按照阻值大小区分，大致可分三类：在1Ω以下的为低电阻；在1Ω～100k Ω之间的为中值电阻；在100k Ω以上的为高电阻。
不同阻值的电阻，测量方法是不尽相同的。
用惠斯通电桥测量中值电阻时，可以忽略导线本身的电阻和接点处的接触电阻的影响（总称为附加电阻，一般附加电
阻约为10-3
Ω左右）。
若待测R x 是低电阻，则这些附加电阻就不能忽略了。
对惠斯通电桥加以改进
而成的双臂电桥（又名开尔文电桥）消除了附加电阻的影响，适用于10-6～102
Ω电阻的测量。
常用来测量金属材料的电阻率、电机、变电器绕组的电阻、低阻值线圈电阻、电缆电阻、开关接触电阻以及直流分流器电阻等。
1）实验目的
1． 学习用双臂电桥测低电阻的原理和方法。
2．了解测低值电阻时接线电阻和接触电阻的影响及其避免的方法。
3. 测定金属棒的电阻率。
2）简述实验原理
1、 电阻的四端接法
图1中C 1、C 2是电流端，通常接电源回路，从而将这两端的引线电阻和接触电阻折合到电源回路的其它串联电阻中；P 1、P 2是电压端，通常接测量电压用的高电阻回路或电流为零的补偿回路，从而使这两端的引线电阻和接触电阻对测量的影响大为减少。
采用这种接法的电阻称为四端电阻。
2、本实验使用的是QJ44型双臂电桥，其工作原理如图2所示。
图2中待测电阻R x 和比较用的标准低电阻R N 均采用四端接法。
从电桥中看出，当桥臂电阻R 1、R 2、R
3、R 4取值较大时（>10Ω），与它们对应的导线电阻与接触电阻都可以忽略不计。
待测电阻电阻R x 和标准低电阻R N 的电压端P 1、P 1′、P 2、 P 2′的附加电阻由于和高阻值桥臂串联，其影响就大大减少；两个靠外侧的电流端C 1、C 1′的附加电阻串联在电源回路中，对电桥没有影响；两个内侧的电流端C 2、C 2′的附加电阻和连线电路总和为r ，只要适当调节R 1、R 2、R 3、R 4的阻值，就可以消除r 对测量结果的影响。
调节电阻R 1、R 2、R 3、R 4，使流过检流计G 的电流为零，电桥达到平衡，根据基尔霍夫定理得到以下三个回路方程：
⎪⎩⎪
⎨⎧∙-=+∙∙+∙=∙∙+∙=∙r
I I R R I R I R I R I R I R I R I X
N )()(23422
3423122311
将上面三式联解，并消去I 1、I 2和I 3可得
)(4
23141413R R R R r R R R r R R R R N X -∙++∙+∙=
（1） 式（1）就是双臂电桥的平衡条件，可见r 对测量结果是有影响的。
为了使待测电阻R X 的值便于计
算及消除r 对测量结果的影响，可以设法使第二项为零。
通常把双臂电桥做成同轴联动式，使得在调整平衡时R 1、R 2、R 3和R 4同时改变，而始终保持成比例。
即
12
34
R R R R =
（2） 在此情况下，不管r 多大，第二项总为零。
于是平衡条件简化为
3
1
X N R R R R =
（3） 或
3412
X N R R R
R R R == （4） 从上面的推导看出，双臂电桥的平衡条件和单臂电桥的平衡条件形式上一致，而电阻r 可以消除在
平衡条件中，因此r 的大小并不影响测量结果，这是双臂电桥的特点。
3）实验设备
QJ44型携带式直流双臂电桥，待测电阻若干，直尺，螺旋测微器等。
1、QJ44型双臂电桥面板布置图 如图3所示：
图3
2、仪器结构 （1）QJ44型双臂电桥比例臂由×100、×10、×1、×0.1
和×0.01所组成。
读数盘由一个十进盘和一个滑线盘组成的。
（2）检流计包括一个调制型放大器、一个调零电位器和一个调节灵敏度电位器以及一个检流计表头。
表头上备有机械调零装置，在测量前，可预先调整零位。
当放大器接通电源后，若表针不在中间零位，可用调零电位器，调整表针至中央零位。
（3）在检流计和电源回路中设有可锁住的按钮开关。
（4）QJ44型双臂电阻电桥的原理线路如图4所示。
（1）检流计；
（2）电桥外接工作电源接线柱； （3）检流计电源开关； （4）检流计灵敏度调节旋钮； （5）滑线读数盘； （6）步进读数开关；
（7）检流计按钮开关；
（8）电桥工作电源按钮开关；
（9）倍率读数开关； （10、13）被测电阻电流端接线柱；
（11）检流计电气调零旋钮； （12）被测电阻电位端接线柱。
图4
4、使用方法
（1）将仪器连好专用电源线，插入220V插座,打开后面的电源开关，电桥就能工作。
（2）将被测电阻，按四端连接法，接在电桥相应的C1、P1、C2、P2的接线柱上，如图5所示，AB之间为被测电阻。
图5
（3）“B1”开关打到“通”位置，检流计工作电源接通，等待5min后，调节检流计指针指在零位上。
（4）估计待测电阻值大小，选择适当量程倍率位置，先按下“G”按钮，再按下“B”按钮，调节步进和滑线读数盘，使检流计指针在零位上，电桥平衡，被测电阻按下式计算：待测电阻值（R X）= 量程倍率读数×（步盘读数＋滑线盘读数）
（5）在测量未知电阻时，为保护检流计指针不被打坏，检流计的灵敏度调节旋钮应放在最低位置，使电桥初步平衡后再提高检流计灵敏度。
在改变检流计灵敏度或环境等因素的影响，有时会引起检流计指针偏离零位，在测量之前，随时都可以调节检流计零位。
4）实验步骤
1、用开尔文直流双臂电桥与惠斯顿直流单臂电桥，分别测出三个待测电阻的电值，对结果进行比较，并作分析说明。
2、用直尺和螺旋测微计测出金属棒的直径d，有效长度l及对应的阻值R，用作图法计算金属棒的电阻率。
5）实验数据
1．待测电阻的测量
R待测1=1*（0.03+0.00315）=0.03315Ω
R 待测2=10*（0.02+0.03900）=0.2390Ω R 待测3=10*（0.07+0.00972）=0.7972Ω 2.金属棒测量
6）数据处理
已经测得⎺d=0.403cm
S=π（⎺d/2）2=0.128cm 2=1.28*10-5m 2
如图所示，用二点法测斜率，选用两点P 1(5.00，2.800),P 2(17.00,9.600)
所以斜率k=(9.600-2.800)*10-3/[(17.00-5.00)*10-2]=5.667*10-2
又R=ρ*L/S,K=ρ/S,所以ρ=KS=5.66*10-2*1.28*10-5=7.253*10-7
Ω·m
0.002
0.0040.0060.0080.010.0120.0142
6
10
14
18
22
L/cm
R （*0.001Ω）
7）实验中出现的问题，又如何解决？
1、开尔文直流双臂电桥与惠斯顿直流单臂电桥有哪些异同？
测量范围不一样 精度不一样都是利用电桥平衡原理 只不过双臂电桥排除了外接回路电阻的影响
2、直流双臂电桥的基本原理是什么? 它是如何消除附加电阻的影响的?
电桥平衡原理。
为了消除这些附加电阻的影响，人们常把低阻做成四端结构，并采用直流双臂电桥进行测量 3、被测低电阻为何具有四个端连接？如果电位端与电流端连接错误会有什么现象？
当被测电阻较小时,测量时端子的接触电阻以及接线的电阻已经不能忽略不计,导致测量误差无法满足要求.所以在测量小电阻时,采用四端子连接的方法,测量时电流从电流端子引人,测量电压则由电压端子取出,可以消除端子的接触电阻等对测量结果的影响,保证测量精度.如果电流端与电压端接反会带来很大的测量误差,导致测量结果无意义。