单双臂电桥的原理与使用方法

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双臂电桥原理

双臂电桥原理

双臂电桥原理双臂电桥是一种用来测量电阻、电感和电容的精密仪器,它利用电桥平衡的原理来进行测量。

在电桥平衡状态下,电桥的两侧电压相等,从而可以通过改变电桥的参数来测量待测元件的电阻、电感和电容值。

下面我们将详细介绍双臂电桥的原理和工作过程。

首先,我们来看一下双臂电桥的基本结构。

双臂电桥由四个电阻组成,分别为R1、R2、R3和R4,其中R1和R2相连,R3和R4相连,而R2和R3之间连接待测元件。

在双臂电桥中,一侧为电源端,另一侧为检测端,通过改变电桥中的电阻值或待测元件的参数来实现电桥平衡。

其次,我们来介绍双臂电桥的工作原理。

当电桥平衡时,电桥两侧的电压相等,即U1/U2=U3/U4。

根据电压分压原理,可以得到U1/U3=U2/U4。

在实际测量中,我们通常会改变R1、R2、R3和R4中的一个或多个电阻值,使得电桥平衡,然后通过测量电桥中的电阻值来计算待测元件的参数。

双臂电桥可以用来测量电阻、电感和电容。

在测量电阻时,我们可以通过改变R1、R2、R3和R4中的电阻值,使得电桥平衡,然后根据电桥中的电阻值来计算待测电阻的阻值。

在测量电感和电容时,我们可以通过改变R1、R2、R3和R4中的电阻值,使得电桥平衡,然后根据电桥中的电阻值和频率来计算待测电感和电容的参数。

总之,双臂电桥是一种精密的测量仪器,它利用电桥平衡的原理来测量待测元件的电阻、电感和电容值。

通过改变电桥中的电阻值或待测元件的参数,我们可以实现电桥的平衡,并通过测量电桥中的电阻值来计算待测元件的参数。

双臂电桥在科研和工程领域有着广泛的应用,是一种非常重要的测量仪器。

双臂电桥原理

双臂电桥原理

双臂电桥原理
双臂电桥是一种常用的电路,它可以用来测量电阻、电容和电
感等电学元件的值。

它的原理基于电桥平衡条件,通过调节电桥中
的元件使得电桥两端电压为零,从而可以得到待测元件的值。

在实
际应用中,双臂电桥广泛用于科研实验、工程测量和仪器校准等领域。

双臂电桥由四个电阻组成,通常用符号R1、R2、R3、R4表示。

其中R1和R2为称为“臂”电阻,R3和R4为称为“桥”电阻。


电桥平衡时,满足以下条件:
R1/R2 = R3/R4。

在实际测量中,通常会固定R3和R4,通过调节R1和R2的值
使得电桥平衡,然后可以根据R1和R2的值计算出待测元件的电阻、电容或电感值。

双臂电桥的原理可以用简单的电路理论来解释。

当电桥平衡时,电桥两端的电压为零,即Uab=0。

根据欧姆定律和基尔霍夫定律,
可以得到以下方程:
Uab = (R2/(R1+R2) R4/(R3+R4)) U。

其中U为电源电压。

通过解以上方程,可以得到R1和R2的值与R3和R4的值之间的关系,从而实现对待测元件值的测量。

双臂电桥具有测量精度高、稳定性好、灵敏度高等优点,因此在实际应用中得到了广泛的应用。

它可以用于测量电阻、电容、电感等被测元件的值,同时还可以用于检测电路中的故障和校准仪器等工作。

总之,双臂电桥原理是一种基于电桥平衡条件的测量方法,通过调节电桥中的元件使得电桥两端电压为零,从而可以得到待测元件的值。

它具有测量精度高、稳定性好、灵敏度高等优点,在科研实验、工程测量和仪器校准等领域得到了广泛的应用。

双臂电桥原理

双臂电桥原理

双臂电桥原理
双臂电桥是一种用于测量电阻值的电子测量仪器。

它基于电桥原理,通过比较待测电阻与已知电阻的差异来确定待测电阻的值。

双臂电桥由四个电阻组成,其中两个电阻为待测电阻和已知电阻,另外两个电阻为调节电阻。

调节电阻用于平衡电桥,使其达到无差异的状态。

在双臂电桥中,待测电阻和已知电阻分别接在两个相邻的电桥臂上。

当电桥平衡时,两个电桥臂上的电压差为零,电流在电桥臂之间均分。

此时,电桥中的电流平衡点就是待测电阻与已知电阻的比值。

电桥平衡的判定依据是测量电桥两侧的电压差。

对于平衡状态,两侧电压差为零。

为了实现平衡,可以通过调节调节电阻的大小来使电桥平衡。

通过旋转调节电阻,可以观察到电桥平衡点的变化。

当电桥平衡时,调节电阻的值就等于待测电阻的值。

双臂电桥可以用于测量任意电阻值,只要选择一个适当的已知电阻来进行比较。

它具有高精度和灵活性的优点,因此广泛应用于科学实验室和工业领域。

电桥的使用(单臂、双臂)

电桥的使用(单臂、双臂)
式中d 为圆形导体的直径。因此当测得 d、L 和R 之后,可求 得导体的电阻率。
三、仪器介绍 1、箱式惠斯登电桥的使用方法(QJ45型)。 2、直流双臂电桥的使用方法(QJ44型)。
单臂直流 电桥45型
双臂直流电桥 QJ44型
单臂直流 电桥23型
电源
四、实验内容
(一)用单电桥测电阻 1、熟悉惠斯登电桥各旋钮的作用; 2、分别测出三个未知电阻Rx 及对应的电桥灵敏度Si; 3、计算
电桥的使用(单臂、双臂)
电桥电路是电磁测量中电路连接的一种基本方式。由于 它测量准确,方法巧妙,使用方便,所以得到广泛应用。电 桥电路不仅可以使用直流电源,而且可以使用交流电源,故 有直流电桥和交流电桥之分。 直流电桥主要用于电阻测量,它有单电桥和双电桥两种。 前者常称为惠斯登电桥,用于1~10 6 Ω范围的中值电阻测量; 后者常称为开尔文电桥,用于10 -3~1Ω范围的低值电阻测量。 电桥的种类繁多,但直流单电桥是最基本的一种,它是 学习其他电桥的基础。

一、实验目的
1、掌握用单臂电桥测电阻的工作原理及方法; 2、了解用双臂电桥测低电阻的原理和方法; 3、学习测定电桥的灵敏度,并学会测量导体电阻率。
二、实验原理
1、直流单臂电桥的工作原理
(1) 惠斯登电桥原理图:如下片所示
惠斯登电桥原理图:
B R1 I1 A G RX IX C
电阻的四端钮接法
P1
(1) 测量导体电阻、长度及误差如下:
导体 材料 电阻 R()
RCu (10 2 ) 2 RCu (10 4 () 2 ) 导体长
LCu (10 2 cm)
2 LCu (10 4 (cm) 2 )
度Li
铜棒

单臂电桥的原理和方法

单臂电桥的原理和方法

单臂电桥的原理和方法
单臂电桥的原理和方法可以从以下几个方面阐述:
一、单臂电桥的工作原理
单臂电桥是一种利用电桥平衡原理来测量电阻的电路装置。

它只有一个电阻测量分路,包括待测电阻Rx和一个可变电阻R。

当桥路电流I经过Rx和R时,如果RX = R,则电桥两臂上的电压降相等,电桥平衡,两台ALM表示U1-U2=0,此时可以测定出Rx的值。

二、单臂电桥的连接方法
1. 电源的正极接到R的一端,负极接到Rx的一端,形成环路。

2. R的另一端接至U1表的正极,Rx的另一端接至U2表的正极。

3. U1表的负极接至U2的负极,然后连接到电源负极,形成测量回路。

4. 调节R,当U1-U2=0时,Rx=R。

三、单臂电桥平衡条件的推导
假设电源电压为E,根据基尔霍夫定律,我们有: I*R = U1, I*Rx = U2
当电桥平衡时,U1=U2
则:I*R = I*Rx
因为此时电流I相同,所以:R = Rx
这就是单臂电桥平衡的理论条件。

四、单臂电桥的使用注意事项
1. 调节R时要缓慢细致,以得到精确平衡。

2. 保证Rx两端连接可靠,避免接触电阻影响。

3. 电源电压要稳定,避免浮动影响平衡点。

4. U表精度越高,测量结果越准确。

总之,单臂电桥利用简单的理论与电路,就可以准确测量未知电阻,是一种非常实用的电桥测量方法。

双臂电桥的原理及使用方法课件

双臂电桥的原理及使用方法课件

双臂电桥的工作原理
当双臂电桥平衡时,两个桥臂的阻抗 相等,即未知电阻等于已知标准电阻 。
通过测量未知电阻两端的电压和电流 ,可以计算出未知电阻的阻值。
双臂电桥的特点
01
02
03
04
高精度测量
双臂电桥采用可调电容器来平 衡桥臂阻抗,能够实现高精度
的电阻测量。
稳定性好
双臂电桥的平衡状态稳定,不 易受到外界干扰的影响。
关。
开关的种类包括机械开关和晶体 管开关,根据实际需求选择合适
的开关。
导线
导线用于连接电路元件,是双臂电桥中的重要组成部分。
导线的电阻和绝缘性能对电桥的性能有重要影响,因此应选择低电阻、绝缘性能好 的导线。
导线的种类包括铜线和绝缘导线等,根据实际需求选择合适的导线。
03
双臂电桥的使用方法
连接电源
操作简便
双臂电桥的调节过程简单,易 于操作。
适用范围广
双臂电桥可以用于测量各种不 同阻值的电阻,具有较广的应
用范围。
02
双臂电桥的电路组成
电源
电源是双臂电桥的重要组成部 分,为电桥提供所需电压和电 流。
电源的稳定性对电桥的测量精 度有重要影响,因此应选择性 能稳定的电源。
电源的种类包括干电池、直流 稳压电源和交流电源等,根据 实际需求选择合适的电源。
双臂电桥的原理 及使用方法课件
目录
• 双臂电桥的原理 • 双臂电桥的电路组成 • 双臂电桥的使用方法 • 双臂电桥的应用场景 • 双臂电桥的注意事项
01
双臂电桥的原理
双臂电桥的基本概念
01
双臂电桥是一种测量电阻的电路 ,由两个相邻的桥臂组成,每个 桥臂都包含一个电阻器和两个可 调电容器。

直流单臂电桥和直流双臂电桥使用技巧及注意事项

直流单臂电桥和直流双臂电桥使用技巧及注意事项

直流单臂电桥和直流双臂电桥使用技巧及注意事项直流电桥是电子测量仪器中常用的一种,广泛应用于电阻、电容、电感等元件的测量和实验中。

直流电桥主要分为单臂电桥和双臂电桥两种类型,下面将分别介绍它们的使用技巧及注意事项。

1.确定已知电阻:首先需要确定已知电阻的值。

对于较精确的测量,建议选取与未知电阻接近或相等的已知电阻,以提高精度。

2.连接电桥:将未知电阻接在电桥臂上,并将已知电阻分别接在另外三个电桥臂上。

注意保持连接良好,避免接触不良导致测量误差。

3.调整电桥平衡:打开电源,调整电桥中的可变电阻,使电桥平衡。

平衡时,电桥两端电压为零,可以通过连接示波器或电压表来检测。

4.测量电流:用电流表测量通过电桥元件的电流大小,可以通过调节电源电压控制电流大小。

5.计算未知电阻:根据已知电阻的值和测量的电阻值,使用标准计算公式计算出未知电阻的值。

注意事项:-在使用直流单臂电桥时,要注意电桥平衡的稳定性。

在调整电桥平衡时,要防止外部磁场、温度变化等因素对电桥平衡的影响。

-电桥电源的稳定性也是需要注意的,应该使用稳压电源或其他稳定的电源来保证电压稳定。

-在接线时要注意避免接触不良,以及接线处的电线松动或断开,这些因素都会导致测量误差的产生。

直流双臂电桥是在直流单臂电桥的基础上增加了一个电桥臂,通常用于电容和电感的测量。

1.选择合适的电阻:根据测量需求选择合适的电阻进行连接。

对于测量电容,建议使用与待测电容相近的已知电阻,并调整电位器使电桥平衡;对于测量电感,可使用与待测电感相近的已知电感。

2.连接电桥:将待测电容或电感接在电桥臂上,将已知电容或电感接在另外三个电桥臂上。

同样地,保持连接良好以防止测量误差。

3.调节电桥平衡:打开电源,调整电桥中的可变电阻和电位器,使电桥平衡。

平衡时,电桥两端电压为零,可以通过连接示波器或电压表来检测。

4.测量电流或电压:使用适当的电流表或电压表来测量通过电桥元件的电流或电压大小,根据测量值计算未知电容或电感。

单双臂电桥的原理与使用方法

单双臂电桥的原理与使用方法

步骤5:计算电阻值。
被测电阻值=倍率数×读数盘读数 步骤6:关闭电源。 先断开检流计按钮G,再断开电源端钮B,然后 拆除被测电阻,最后锁上检流计锁扣。 步骤7:电桥保养。 每次测量结束,都应将盒盖盖好,存放于干燥、 避光、无振动的场合。 提示:搬动电桥时应小心,做到轻拿轻放,否则 易使检流计损坏
(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 (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

直流双臂电桥多用于测量阻值较小的电阻,常用于 学校实验,精密仪器的阻值测定等。谢谢 直流双臂电桥的号很多,其操作方法与直流单臂电桥基
本相同。下面以QJ44型直流双臂电桥为例,说明其测量电 阻的步骤。 步骤1:检查灵敏度旋钮置最小位置,打开检流计机械锁扣, 调节调零器使指针指在零位。 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 的灵敏度。 2 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 超过电桥工作电压的规定值。
步骤2:估测被测电阻,选择倍率臂
用万用表估测被测电阻,选择适当的倍率臂。 估测被测电阻为几欧时,倍率臂应选×100档。估测被 测电阻为零点几欧时,倍率臂应选×10档。估测被测 电阻为零点零几欧时,倍率臂应选×1档。 提示: 测量时,倍率臂务必选正确,否则会产生很大 的测量误差,从而失去精确测量的目的。
比较臂比较臂比较臂比较臂比率臂比率臂比率臂比率臂被测电阻被测电阻被测电阻被测电阻7测量完毕先断开检流计按钮在断开电源按钮然后拆除被测电阻再将检流计锁扣锁上以防搬动过程中损坏检流计

电桥的使用(单臂、双臂)

电桥的使用(单臂、双臂)

Rx
P2
I2
R2 D RS
IS
G1
E
G2
K
( 2 )基本公式:
RX R1 RS R2
Rx= K Rs
( 1)
其中K= R1 /R2 称为比例臂。因此若已知K 和Rs ,则可得Rx 。
2、电桥的灵敏度:
实验中如何 保证电桥平衡条件
I g 0 成立的准确
程度,主要取决于检流计的 灵敏度及对检流计指针 指零的判断。对已平衡的电桥,调节Rs使其变动 RS ,若

2 LCu

铁棒
R Fe ()
L Fe (cm)
导体直径di 测量数据如下: n
1 dCu(mm) di(10-2mm)
( di dCui d )
2di(10-4(mm)2) dFe(mm)
2
3
4
5
6
d
2 d
Cu

d

(2)计算电阻率 : 铜棒: Cu R
电桥的使用(单臂、双臂)
电桥电路是电磁测量中电路连接的一种基本方式。由于 它测量准确,方法巧妙,使用方便,所以得到广泛应用。电 桥电路不仅可以使用直流电源,而且可以使用交流电源,故 有直流电桥和交流电桥之分。 直流电桥主要用于电阻测量,它有单电桥和双电桥两种。 前者常称为惠斯登电桥,用于1~10 6 Ω范围的中值电阻测量; 后者常称为开尔文电桥,用于10 -3~1Ω范围的低值电阻测量。 电桥的种类繁多,但直流单电桥是最基本的一种,它是 学习其他电桥的基础。
检流计指针离开平衡位置 d 格,则定义电桥的灵敏度为:
S d (R R)
(2)
3、双臂电桥原理:
(1)双臂电桥原理图:

单双臂电桥的使用

单双臂电桥的使用

单双臂电桥的使用展开全文单臂电桥的使用(QJ23型)一前言电阻的测量,在电气测量中占有重要的地位。

测量方法可以采用仪表直接测量,也可以利用欧姆定律间接测量,但为了得到较高的测量精度,应用更多的是采用比较测量法,即用电桥去测量。

单臂电桥主要用来测量各种电机、变压器及各种电器设备的直流电阻。

以进行设备出厂试验及故障分析。

直流单臂电桥又称惠斯登电桥,是测量1欧姆以上中电阻的一种比较精密的测量仪器。

现以QJ23型直流单臂电桥为例,介绍它的结构组成和它的使用。

二单桥的分类1、模拟式2、数字式三、实验仪器1、仪器各部分的名称与性能 1 11 10①指零仪2②外接指零仪接线端钮B外接G外接③内外接指零仪转换开关93④测量盘调零外接外接⑤电源按钮⑥指零仪按钮8内接内接⑦被测电阻接线端钮⑧内、外接电源转换开关A×1000A×100A×10A×14⑨外接电源接线端钮⑩量程倍率开关灵敏度⑾指零仪零位调整器76512⑿灵敏度调节图一2、使用方法①、先将检流计的锁扣打开(内外),调节调零器把指针调到零位。

②、把被测电阻接在“”的位置上。

要求用较粗较短的连接导线,并将漆膜刮净。

接头拧紧,避免采用线夹。

因为接头接触不良将使电桥的平衡不稳定,严重时可能损坏检流计。

③、估计被测电阻的大小,选择适当的桥臂比率,使比较臂的四档都能被充分利用。

这样容易把电桥调到平衡,并能保证测量结果的4位有效数字。

④、先按电源按钮B,(锁定)再按下检流计的按钮G(点接)。

在电桥调平衡过程中,不要把检流计按钮按死,应是每改变一次比较臂电阻,按一次按钮测量一次,直至检流计偏转较小时,再按死检流计按钮。

⑤、调整比较臂电阻使检流计指向零位,电桥平衡。

若指针指“+”,则需增加比较臂电阻,针指向“-”,则需减小比较臂电阻。

⑥、读取数据:比较臂比率臂=被测电阻⑦、测量完毕,先断开检流计按钮,再断开电源按钮,然后拆除被测电阻,再将检流计锁扣锁上,以防搬动过程中损坏检流计。

单臂电桥的工作原理 详细

单臂电桥的工作原理 详细

单臂电桥的工作原理详细单臂电桥的工作原理(详细)单臂电桥的工作原理(1)单臂电桥的结构及原理直流单臂电桥又称惠斯登电桥,其原理电路如图1(a)所示。

图中被测电阻Rx和R2、R3、R4三个已知电阻连接成四边形。

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称为电桥的比率臂,电阻R4称为比较臂。

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便为已知量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已知标准电阻进行比较来确定被测电阻值,只要比率臂电阻和比较臂电阻R2、R3和R4足够精确,Rx的测量准确度也就比较高。

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。

比较臂R4由4个可调电阻箱串联组成,这4个电阻箱分别由9个1Ω、9个10Ω、9个100Ω、9个1000Ω的电阻组成,它们示于面板右上方的读数盘上,比较臂R4的值由面板上这4个读数盘所示的电阻值相加而得。

单双臂电桥的使用方法

单双臂电桥的使用方法

单双臂电桥的使用方法
单双臂电桥是一种常用的电学仪器,用于测量电阻、电容、电感等物理量。

下面是单双臂电桥的使用方法:
1. 准备工作:将单双臂电桥放在平稳的台面上,将待测元件连接到电桥上。

2. 调整平衡:将调节旋钮旋转至中心位置,使得电桥两侧的电势差为零。

3. 测量:将待测元件与标准元件进行比较,观察指针的偏转方向和大小,根据比较结果计算出待测元件的物理量。

4. 调整灵敏度:如果指针偏转过大或过小,可以通过调节灵敏度旋钮来改变指针的灵敏度。

5. 记录数据:在测量完成后,应该记录下测得的数据和实验条件,并进行数据处理和分析。

需要注意以下几点:
1. 在使用单双臂电桥时,应该避免触碰金属导体和接地线以及其他可能干扰测量结果的物品。

2. 在进行测量前应该检查仪器是否正常工作,并且根据实际情况选择合适的标准元件进行比较。

3. 在进行测量时,应该尽可能保持环境的稳定,避免外界干扰。

4. 在记录数据时,应该将实验条件、测量结果和数据处理方法都详细记录下来,以备后续分析和比较。

总之,在使用单双臂电桥进行测量时,需要认真、仔细地操作,保证实验的准确性和可靠性。

双臂电桥的测量原理

双臂电桥的测量原理

双臂电桥的测量原理
双臂电桥是一种常用的电阻测量仪器,它根据电桥测量原理进行工作。

其原理是通过利用电桥中四个电阻之间的电流和电压关系来测量未知电阻的值。

双臂电桥由四个电阻R₁、R₂、R₃和未知电阻Rx组成。

其中,R₁和R₂称为已知电阻,R₃称为标准电阻,它的精确值
已知。

未知电阻Rx可以是待测量的电阻。

电桥的工作基于下面的原理:当维持电桥平衡时,意味着桥路两边的电压相等,电流也相等。

这个条件可以表达为:
(R₁/R₂) = (Rx/R₃)
在测量过程中,已知电阻R₁和R₂的比例关系是已知的,标
准电阻R₃也是已知的。

因此,我们可以通过测量Rx产生的
电压和电流,来计算未知电阻Rx的值。

为了找到电桥的平衡点,可以通过改变已知电阻R₁或R₂的值,然后测量电桥产生的电流或电压来实现。

当电桥达到平衡时,电流或电压值会变为零,表明电桥已经测量到未知电阻
Rx的精确值。

通过双臂电桥的测量原理,我们可以精确地测量未知电阻的值。

这种原理在实际应用中非常重要,特别是在科学研究、工程设计和电子制造等领域。

大学物理实验报告单臂双臂电桥和电阻测温实验(完整解答)

大学物理实验报告单臂双臂电桥和电阻测温实验(完整解答)

电桥实验试题标准答案[采用电桥测量中值电阻] 一、实验原理答:惠斯登电桥是用于精确测量中值电阻的测量装置。

电桥法测电阻,实质是把被测电阻与标准电阻相比较,以确定其值。

由于电阻的制造可以达到很高的精度,所以电桥法测电阻可以达到很高的精确度。

1.惠斯登电桥的线路原理惠斯登电桥的基本线路如图 1 所示。

它是由四个电阻 R 1 Rx R 1,,R 2 R s R x 联成一个四边形 ACBD ,在对角线 AB 上接上电源E ,在对角线 CD 上接上检流计P 组成。

接入检流计(平衡指示)的对角线称为“桥”,四个电阻称为“桥臂”。

在一般情况下,桥路上检流计中有电流通过,因而检流计的指针有偏转。

若适当调节某一电阻值,例如改变 R s 的大小可使C 、D 两点的电位相等,此时流过检流计P 的电流I P =0,称为电桥平衡。

则有V C = V D (1) I R 1 = I Rx = I 1(2)I R 2 = I Rs = I 2 (3)由欧姆定律知V AC = I R 1 1 = V AD = I R 2 2 (4)V CB = I R 1 x = V DB = I R 2 s (5)由以上两式可得R 1R x =R s (6)此式即为电桥的平衡条件。

若R 1, ,R 2 R s 已知,R2R x 即可由上式求出。

通常取 、 为标准R 1 R 2 电阻,称为比率臂,将R R 1 / 2 称为桥臂比; 为可调电阻,称为比较臂。

改变 使电桥达R s R s 到平衡,即检流计P 中无电流流过,便可测出被测电阻 之值。

R x2.用交换法减小和消除系统误差分析电桥线路和测量公式可知,用惠斯登电桥测量R x 的误差,除其它因素外,与标准电阻R 1,R 2 的误差有关。

可以采用交换法来消除这一系统误差,方法是:先连接好电桥电路,调节 使R s P 中无电流,可由式(6)求出R x ,然后将 与 交换位置,再调节 使R 1 R 2R s P 中无电流,记下此时的 ,可得R s ′RR x = 2R s ′ (7)R 1 式(6)和(7)两式相乘得R x 2 = R R s s ′或R x = RR s S′(8)这样就消除了由R1,R2本身的误差对R x 引入的测量误差。

双臂电桥的原理及应用

双臂电桥的原理及应用

双臂电桥的原理及应用1. 原理介绍双臂电桥是一种用来测量电阻值的仪器,由于其简便、高精度的特点,广泛应用于科学研究、工程实践等领域。

其基本原理是利用电桥平衡条件来确定未知电阻值。

电桥一般由四个电阻组成,形成一个四边形,如下所示:----------- R1 ------------ || || |R4 R2| || |----------- R3 ------------ |当满足以下平衡条件时,电桥输出电压为零:R1 / R2 = R3 / R4其中,R1和R2是已知电阻,R3是未知电阻,R4是可调电阻。

通过调节R4,使得电桥输出电压为零,即可以得到未知电阻R3的电阻值。

2. 应用领域2.1. 电阻测量双臂电桥主要用于测量电阻值。

其高精度的特点使得它在电子元器件的测试中十分有用。

例如,在电路板组装过程中,需要测试电阻值是否满足设计要求,这时可以利用双臂电桥进行测量。

另外,双臂电桥还可用于测量温度传感器的电阻值,从而得到温度值。

2.2. 温度测量双臂电桥在温度测量中也有广泛应用。

温度传感器通常是基于电阻变化原理来测量温度的,其中最常用的是热敏电阻。

使用双臂电桥测量热敏电阻的电阻值,可以得到温度值。

这种方法在工业自动化控制领域中被广泛使用。

2.3. 压力测量双臂电桥还可以应用于压力测量。

在一些压力传感器中,弹性元件产生的微小变形会导致电阻值的变化,通过双臂电桥可以测量这种电阻变化,从而得到压力值。

这种方法在汽车制造、机械加工等领域中是十分重要的。

2.4. 气体浓度测量双臂电桥还可以用于气体浓度测量。

某些气体传感器,如氧气传感器,常常基于电阻变化原理来测量气体浓度。

通过双臂电桥测量电阻值的变化,可以得到气体浓度的信息。

这种方法在环境监测、医疗设备等领域有着重要的应用。

3. 使用步骤使用双臂电桥进行测量通常需要以下步骤:1.连接电路:将电桥的四个电阻正确连接并接入电源,确保电路连接正确。

2.调节电阻:调节可调电阻R4,使得电桥输出电压为零。

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单臂电桥的工作过程首先需打开检流计的锁扣,调节调零器使指针归零。随后,将被测电阻接在指定的位置上,要求使用较短且粗的连接导线,并确保接头拧紧以避免接触不良。接下来,根据被测电阻的估计值,选择适当的桥臂比率,以便充分利用比较臂的四个档位。在接通电源和检流计后,通过调整比较臂的电阻值,使检流计指针指向零位,实现电桥的平衡。若指针偏向“+读取比较臂与比率臂的乘积作为被测电阻的值。测量完成后,先断开检流计按钮,再断开电源按钮,最后拆除被测电阻并将检流计锁扣锁上。此外,单臂电桥通过调节R2、R3、R4的数值来测量电阻,适用于测量1欧以上的电阻,量程一般为1~99990欧。对于更小的电阻或需要更高精度的测量,则需使用双臂电桥。
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