4项目四：电阻电容和电感的测量

U V U X I X rA Rx' R X rA IA IX
测量结果的绝对误差为
Δ R X R X 'R X rA
只有当 R X rA 的情况下,才有R X ' R X,所以该方法只适用于被测 电阻远远大于电流表内阻的情况。
（2）电压表后接法：此时电流表所测的电流包括通过电压表内 阻上的电流和电阻上的电流，电压表所测量的电压为电阻上的电 压。所以采用这种方法计算的电阻为 测量结果的绝对误差为
首先，确定QJ23型电桥采用的电源，可以采用三节 1＃干电池，装 在电桥桥体的背部，也可以采用外接直流稳压电源。如果采用干电 池，发现电池电压不足，应及时更换，否则会影响电桥的灵敏度， 使测量误差增大。 本技能训练我们采用外接直流稳压电源。将直流稳压电源调到直流 4.5V，用导线将稳压电源的“＋”和电桥的“＋”相连，将稳压电 源的“－”和电桥的“－”相连。必须注意连线不能接错，另外电 源电压不能调高 第一步：检流计的选用 可以采用电桥本身所带的检流计－内附检流计。此时应将短接片将 面板上的外接接线柱短接，并慢调调零器，使检流计指针指零。也 可以采用外接检流计，此时应将短接片（即锁扣）将内接接线柱短 接，并慢调调零器，使检流计指针指零。
R3 R1
与
R4 R2
始终相等。
（2）连接Rn和Rx的导线尽可能的采用导电性良好的粗铜母线， 使r=0 由以上两项措施可以保证校正项式中等于零，完全相同，从而使 双臂电桥和单臂电桥的使用和计算完全相同。
⑶、消除接触电阻和接线电阻的原因 ①、Cn1和C1 的接触电阻和接线电阻与电源电路相连接，由电桥 平衡的条件可知，对测量没有影响。 ②、Cn2和 C2接触电阻和接线电阻与连接线r相连接，由电桥平衡 的条件可知，对测量没有影响。 ③、Pn2和P2接触电阻和接线电阻与电阻R3、R4相连接，由电桥平 衡的条件可知，对测量没有影响。 ④、Pn1和P1接触电阻和接线电阻与电阻R1、R2相连接，由于接线 电阻和接触电阻的阻值R1，R2相比很小 ，因此可以忽略。 ⑷、QJ103型直流双臂电桥简介
第五步：细调比较臂
若检流计的指针向“+”方向偏转时，应增加比较臂的数值，若 检流计的指针向“-”方向偏转时，应减小比较臂的数值，然后 在先按电源按钮B，接通电源；后按检流计按钮G，接通检流计 ，观察检流计指针的偏转方向并记住，然后，后松检流计按钮 G，短开检流计；再松电源按钮B，断开电源。再按上述步骤操 作，直到检流计的指针指零为止。此步需要多次重复
第二步：被测电阻的接入 将被测电阻接到被测接线柱 C1、P1、P2、C2 四个接线柱上，要 求电流接头 C1、C2 要分别接在电位接头 P1、P2 的外部，所测量的 电阻为P1P2之间的电阻。 第三步：比率臂的选择 QJ103型直流双臂电桥的比率臂有 5挡，分别为0.01；0.1；1；10 ；100。由于直流双臂电桥比较只有一个，因此比率臂可以先调到1 第四步：调整比较臂 将比较比跳到某一数值上，调整完毕后，先按电源按钮 B，接 通电源；后按检流计按钮 G接通检流计，观察检流计指针的偏转方 向并记住，然后，后松检流计按钮G，短开检流计；再松电源按钮B ，短开电源，这样做的目的是防止检流计受到冲击而损坏，在操作 过程中要做到迅速。 若检流计的指针向“+”方向偏转时，应增加比较臂的数值， 若检流计的指针向“-”方向偏转时，应减小比较臂的数值。再按上 述步骤操作，如果不能调整到平衡，则需要调整比率臂，直到检流 计的指针指零为止。此步需要多次重复。 测量结果：被测电阻的大小等于比较臂的数值乘以比率臂的数值
R rR R 3 2 2 R Rn ( 4) X rR R R R R 3 4 1 2 1 R
由以上表达式可以看出，被测电阻由两部分组成，第一部分与单 臂电桥的完全相同，第二项称为校正项
电桥的特点： （1）R1、R2、R3、R4的阻值均不低于10Ω的标准电阻，R1与 R3、R2与R4做成机械联动，保证
只有当 的情况下,才有 测电阻远远小于电压表内阻的情况。 ,所以该方法只适用于被
第三任务 直流单臂电桥
中等电阻的测量广泛采用万用表和直流单臂电桥，万用表操作简 1 单但精度不高，直流单臂电桥的测量精度较高，但操作麻烦 1、直流单臂电桥的原理及组成： Rx R2 ⑴、原理图: 直流单臂电桥的原理图如图 R4 R3 4－1所示 ⑵、工作原理： D E S 在《电工基础课》中已经讲到，当电桥平衡时， 图直 流 单 臂 电 桥 原 理 图 有以下关系式成立： 图4-1 R2 RX= ×R4 R1 R3
第二步：被测电阻的接入 将被测电阻接到被测接线柱Rx上，若需用连接线， 则应尽量采用粗而短的导线，以减小接线电阻对 测量的影响。接线主要拧紧，以减小接触电阻对 测量的影响。
第三步：比率臂的选择 QJ23型直流单臂电桥的比率臂有7挡，分别为0.001；0.01；0.1；1 ；10； 100；1000 。由于直流单臂电桥测量的准确度较高，测量时 须估算被测电阻的值，可以读色环值，也可以用万用表测量出之来 。为使测量准确，要求比较臂的×1000的比较盘必须用上，这样可 以得到四位有效数字。为使电桥能够调到平衡位置，比率臂必须选 择准确。具体选择可按下面公式进行计算。 公式为 ，其中n为电阻以欧姆为单位去掉小数部分的位数。 例如一个 3.3Ω 的电阻，去掉小数部分后为 3，它的位数为 1，即n ＝1， 此时比率臂选为0.001；一个3.3KΩ的电阻，要将其改为以欧 姆为单位即3300Ω，它的位数为4，即n＝1，比率臂选为1。
项目四
电阻、电容、电感的测量
一 电阻的测量方法的分类 二 直流单、双臂电桥 三 交流电桥、变比电桥、带电测温装置 四 兆欧表 五 接地电阻测量仪
第一任务 电阻测量方法的分类
1、电阻的分类 工程中 将电阻的大小分为三类，大电阻：0.1MΩ 以上， 中等电阻：1～0.1MΩ ,小电阻：1Ω 以下，另外还有接地电阻 。 2、电阻的测量方法分类 电阻的测量方法有以下三类 (1)直接法即采用直读式仪表测量电阻的方法，例如用欧姆表 测量电阻就属于直接法。 (2)间接法即测量与电阻有关的其他量，然后利用有关公式求 出电阻的方法。例如用伏安法测量电阻就属于间接法 (3)比较法即采用比较仪表测量电阻的方法，例如用直流单臂 电桥测量电阻的方法就属于比较法
首先，确定QJ103型电桥采用的电源，可以采用一节1＃干电池， 装在电桥桥体的背部，也可以采用外接直流稳压电源。如果采用干 电池，发现电池电压不足，应及时更换，否则会影响电桥的灵敏度， 使测量误差增大。 本技能训练我们采用外接直流稳压电源。将直流稳压电源调到直 流1.5V，用导线将稳压电源的“＋”和电桥的“＋”相连，将稳压 电源的“－”和电桥的“－”相连。必须注意连线不能接错，另外 电源电压不能调高。 第一步：检流计的选用 检流计采用电桥本身所带的检流计－内附检流计，并慢调调零器 ，使检流计指针指零。
Z x Z3 Z 2 Z 4
C
ZX ZX e
jx
Z 2 Z 2e
j 3
j 2
Z 3 Z 3e
j3
Z 4 Z 4e
j 4
ZXe
j x
Z 3e
Z 2e
j 2
Z 4e
j 4
由复数相等的条件可知：
Z X Z3 Z 2 Z 4
X 3 2 4
（1）串联电容电桥 （2）并联电容电桥
（3）高压电桥（西林电桥）
（4）串联欧文电桥 （5）麦克斯韦-维恩电桥 （6）海氏电桥
1
2
3
3、万用电桥 万用电桥实际上是 一种多用途的交流 阻抗电桥，它通过 转换开关可对多种 参数进行测量。它 由桥体、电源和检 流计等三部分组成 的。
此可以看出，交流阻抗电桥的平衡条件也可以用以下两个条件表示： 对臂阻抗之积相等和对臂阻抗角之和相等。 要同时满足以上两个条件，要求交流阻抗电桥的四个臂的的阻抗的 大小和性质要按一定的条件进行配置。因此，交流阻抗电桥至少要 有两个可调整的元件。
2、交流阻抗电桥的种类 交流阻抗电桥在实际中使用的只有较少的几种，这是因 为： （1）、桥臂尽量不用电感作已知的度量器，这是因为电 感在制作上很难与电阻分开，且极易受外磁场的影响。 （2）、尽量使电桥平衡与电源的频率无关。 （3）、交流电桥需要反复的调节才能平衡，要求调节的 次数越少越好。 （4）、从实用的角度出发，要求交流电桥能分别读数。 计分别读出电阻电感或电容的数值。 实际上是用的电桥主要有6种
第四步：粗调比较臂 QJ23型直流单臂电桥的比较盘有四个，分别为× 1000；× 100 ；×10 ；× 1。电阻的估算数自左向右排列，将× 1000的比较盘的 电阻调到估算电阻的第一个数上；将×100 的比较盘的电阻调到估 算电阻的第二个数上；将×10的比较盘的电阻调到估算电阻的第三 个数上；将×1 的比较盘的电阻调到估算电阻的第四个数上，如果 没有数字则以零补之。 例如一个 3.3 Ω 的电阻，它的第一个数是“ 3 ”；第二个数是 “3”；第三个数没有，记为 0 ；第三个数没有，记为 0，这时，比 较盘×1000调到3上，×100调到3上，×10调到0上，×1调到0上。 比较盘调整完毕后，先按电源按钮 B，接通电源；后按检流计按 钮G，接通检流计，观察检流计指针的偏转方向并记住，然后，后 松检流计按钮G，短开检流计；再松电源按钮B，断开电源，这样做 的目的是防止检流计受到冲击而损坏。
测量结果：被测电阻的大小等于比较臂的数值乘以比率臂的数 值
第六步：测量完毕 断开电源，拆下被测电阻，若用外附检流计，将外附检流计 拆下，若用内附检流计，将检流计的短接片接在内接接线柱上 ，将内附检流计短接。对于没有短接片的内附检流计，应用导 线将其短接。
。
第四任务 直流双臂电桥 ⑴、测量范围：1Ω以下的电阻 ⑵、可以减小接线电阻和接触电阻的影响 ⒈工作原理 ⑴、原理图： 直流双臂电桥的原理图如图4－3所示 ⑵、工作原理： 电桥平衡时，Ip=0，则I1=I2,I3=I4。根据 基尔霍夫定律可列出以下三个方程 对回路 1 I1R1=InRn+I3R3 对回路 11 I1R2=InRx+I3R4 对回路 111 （In-I3）=I3(R3+R4) 解由以上三个方程组成的方程组可得：