直流电桥电路及其应用

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直流电桥1. 引言直流电桥是一种电子测量仪器，用于测量未知电阻、电容或电感的值。

它是由数个电阻、电容或电感元件、电源和电桥平衡检测电路组成的。

直流电桥具有高精度、高灵敏度和宽测量范围的特点，被广泛应用于电路和电子设备的实验室测试、工业自动化控制和科学研究中。

2. 原理直流电桥的工作原理基于电桥平衡检测的原理。

电桥平衡的条件是桥臂的电压差为零，即桥路上的电流为零。

当电桥平衡时，可以根据桥臂中的已知元件和未知元件的比例关系，计算出未知元件的值。

直流电桥通常由四个电桥臂组成，其中三个为已知元件臂，一个为未知元件臂。

已知元件臂可以是电阻、电容或电感的组合。

当桥路平衡时，可以通过对其他已知元件臂或未知元件臂进行调整，以获得平衡状态。

根据平衡状态和已知元件臂的电阻、电容或电感值，可以计算出未知元件臂的值。

3. 应用领域直流电桥在各个领域的应用非常广泛。

下面是几个主要的应用领域：3.1 电子工程直流电桥在电子工程领域中被广泛应用于电路设计和测试中。

它可以用于测量电阻、电容和电感元件的值，以确保电路的性能和稳定性。

直流电桥的高精度和高灵敏度使其成为电子工程师进行精确测量和调试的理想选择。

3.2 工业自动化在工业自动化领域，直流电桥可用于检测和校验传感器和执行器的特性。

通过测量电阻、电容和电感的值，可以确保传感器和执行器在工业控制系统中的准确性和一致性。

直流电桥可以提供高精度的测量结果，使得工业自动化系统达到更高的稳定性和效率。

3.3 科学研究实验直流电桥在科学研究实验中发挥着重要的作用。

科学家们可以利用直流电桥测量未知电阻、电容和电感值，从而获得关于材料、物质性质和电路的详细信息。

直流电桥的精确度和可靠性使其成为各种科学实验中不可或缺的工具。

4. 使用步骤下面是使用直流电桥进行测量的一般步骤：4.1 连接电桥将待测元件连接到直流电桥的未知元件臂，将已知元件（电阻、电容或电感）连接到其他桥臂上。

确保连接正确，无误。

直流单电桥的使用

自搭电桥比例臂的电阻
姆、750欧姆、65欧姆， R1、R2、R3进行测量
三个中值电阻
• 标称值R1= 90.91欧姆、 R2= 409.09欧姆、 R3= 500.00 欧姆
自搭电桥的操作使用
• 自搭电桥电路图如图所示：
• 接线 • 选比例臂 • 通电源测量 • 按检流计开关“1”调R0
平衡后再按开关“2”、 “3” • 记录R0 • 用QJ23型电桥测量三个比例臂电阻，计算未知电阻的修正值
量时应选择合适的比例臂让 R0“X1000”转盘电阻不为零
实验内容
• 学会QJ23型直流单电 • 自搭电桥
桥的使用：
• 用自搭电桥对标称值为
• 了解QJ23型电桥测量 8200欧姆、750欧姆、
未知电阻的原理
65欧姆，三个中值电阻
• 熟悉QJ23型电桥面板
进行测量
装置
• 用QJ23型电桥对用于
• 测量标称值为8200欧
• 若以上两式相除，得 • r2 / R0 =r1/RX
• RX= K R0
• K= r1/r2 （比例臂）
QJ23型直流单电桥
• QJ23型电桥面板装置情况如图：
• 比例臂有7档 • R0有四个转盘电阻串联 • 检流计可用内置也可外接高
灵敏检流计 • 电源电压用直流4.5V • 为保证测量结果的准确度测
测量结果的标准形式
r1/r2 R0(欧姆) Rx2=r1/r2*R0(欧姆） E（%） △Rx(欧姆）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
用QJ23型电桥修正自搭电桥测量的未知电阻
比例臂用电阻
标称值R(欧姆)
自搭电桥实测值修正
实测值R(欧姆）原r1/r2 实际r1/r2

直流电桥电路及其应用

如外界旳温度变化引起热
E
敏电阻旳阻值发生变化时，桥支路旳输出电压不为零。
R1 C R3
若测量出一系列输出电压
随温度变化旳函数关系，就能够根据非平衡电桥旳输出电压旳值，测量出相应旳温度值。
mV
R2
Rt
D
测温环境
平衡电桥可采用下列四种桥路形式之一：
（1）等臂电桥：R1 = R2 = R3= Rt0 （2）卧式电桥：R1 = R3，R2 =Rt0，R1 ≠R2 （3）立式电桥：R1 = R2，R3 =Rt0，R1 ≠R3 （4）百分比电桥：R1 = KR3，R2 =KRt0
2、被测电阻不小于100Ω时选择单桥（二端电桥）进行测量。将端钮1、2、3用短导线连接，端钮8、9也用短导线连接，被测电阻Rx接至7、8两接线端钮。
单桥法
三端电桥法
2、三端电桥测量法
电阻旳阻值较小（10Ω＜R＜100Ω），或电阻旳
引线较长平衡时 R1 R3 R5
R2 Rx R4
Rx
R2 R1
加热装置上盖盖严，以免影响控温效果。
（3）将专用电源线插入电源插座，打开温控仪背面板上旳电源开关，前面板旳显示屏上“测量值”应显示当初旳环境温度（室温）。
2、用平衡电桥测量热电阻旳阻值与温度旳关系
A、测量室温时铜电阻旳电阻值。选择百分比电桥，取R1＝10R2（＝1000Ω）,在室温下调整R3，使℃毫和B伏R、t0表。设达定数加为热零温，度此。时利，用Rt设0≈0定.1键R3S，和记加下、室减温数t0 键（▲、▼）设定加热旳最高温度（如70℃）。然后打开加热电流开关，使铜电阻加热。加热电流1A。长10CΩ、(R测3可量去电掉阻尾值数R取t与整温1度0旳t℃值旳)，关观系察。毫调伏整表R3增达数旳变化，当示数为零时，PV屏显示旳温度值即为此时铜电阻旳温度t℃ 。记下此时铜电阻旳温度 t℃与电阻值Rt（＝0.1 R3）。时相D应、旳后温来度依与次电使阻R值3增。大要1求0Ω测。量统10计个每数次据R。3变化

直流电桥的原理和应用

实验四直流电桥的原理和应用【背景知识】直流电桥是一种精密的电阻测量仪器，具有重要的应用价值。

按电桥的测量方式可分为平衡电桥和非平衡电桥。

平衡电桥是把待测电阻与标准电阻进行比较，通过调节电桥平衡，从而测得待测电阻值，如单臂直流电桥（惠斯登电桥）、双臂直流电桥（开尔文电桥）；非平衡电桥则是通过测量电桥输出（电压、电流、功率等）并进行运算处理，得到待测电阻值。

直流电桥还可用于测量引起电阻变化的其它物理量，如温度、压力、形变等，在检测技术、传感器技术中的应用非常广泛。

平衡电桥只能用于测量具有相对稳定状态的物理量，而在实际工程和科学实验中，很多物理量是连续变化的，只能采用非平衡电桥才能测量。

【实验目的】本实验采用FQJ 型教学用非平衡直流电桥，该仪器集单臂、非平衡电桥于一体，通过本实验能掌握以下内容：(1)直流单臂电桥（惠斯通电桥）测量电阻的基本原理和操作方法；(2)非平衡直流电桥电压输出方法测量电阻的基本原理和操作方法；(3)根据不同待测电阻选择不同桥式和桥臂电阻的初步方法。

【实验原理】1.平衡电桥单臂直流电桥是平衡电桥，又称惠斯通电桥，其电路见图4.4.1。

其中1R 、2R 、3R 、4R 构成一电桥，A 、C 两端加一恒定桥压S U ，B 、D 之间有一检流计PA ，当电桥平衡时，B 、D 两点为等电位，PA 中无电流流过，此时有AB AD U U ，41I I ，32I I ，于是有3421R R R R （4.4.1）图4.4.1惠斯通电桥如果R 4为待测电阻R X ，R 3为标准比较电阻，则有1332X R R R K R R & &（4.4.2）其中21/R R K ，称其为比率（一般惠斯登电桥的K 有001.0、01.0、1.0、1、10、100、1000等。

本电桥的比率K 可以任选）。

根据待测电阻大小，选择K 后，只要调节3R ，使电桥平衡，检流计为0，就可以根据（4.4.2）式得到待测电阻X R 之值。

直流电桥的原理与应用步骤

直流电桥的原理与应用步骤一、直流电桥的原理直流电桥是一种测量电阻、电容、电感等元件的电路，其原理基于电桥平衡条件。

在电桥平衡时，电桥电路中的电压为零，可以通过调节电桥中的电阻或变化待测元件的电阻来实现平衡。

直流电桥的原理可以用以下几点来描述：1.电桥平衡条件：在电桥平衡时，电桥回路中的电压为零。

这意味着，电桥电路中的电阻比例满足特定的关系。

2.电桥电路构成：直流电桥由四个电阻组成，通常被称为“臂”。

两个电阻被称为“比例臂”，另外两个电阻被称为“样品臂”。

样品臂上连接待测元件。

3.平衡电桥的条件：为了实现电桥平衡，比例臂上的电阻比和样品臂上的电阻比需要满足特定条件。

4.测量未知电阻：通过调整比例臂上的电阻，直到电桥平衡，可以测量未知电阻。

二、直流电桥的应用步骤直流电桥经常被用于测量电阻、电容和电感等元件的值。

下面是使用直流电桥进行测量的一般步骤：1.准备工作：在开始测量之前，确保电桥电路中的电源已经接通，并且元件的接线正确。

2.调整平衡：根据实验要求，调整比例臂上的一个或多个电阻，以便在待测元件加入电路后，使整个电桥能够达到平衡状态。

3.连接待测元件：将待测元件正确地连接到样品臂上。

根据测量要求，可以连接电阻、电容或电感。

4.调节比例臂上的电阻：通过调节比例臂上的电阻，使整个电桥电路能够达到平衡状态。

调节比例臂上的电阻直到电桥电路中的电压为零。

5.测量结果：一旦电桥达到平衡状态，如果比例臂上的电阻发生了变化，那么久可以通过测量比例臂上的电阻变化来计算待测元件的值。

6.记录结果：记录测量结果，并做必要的单位转换。

确保记录准确并可靠。

7.分析和解释：分析测量结果，并根据实验要求解释测量结果的意义。

三、直流电桥的扩展应用除了测量电阻、电容和电感的值，直流电桥还可以扩展应用于其他方面，如：1.测量温度：使用热敏电阻或热电偶作为待测元件，直流电桥可以用来测量温度。

2.测量应变：使用应变片作为待测元件，直流电桥可以用来测量物体的应变。

直流全桥的应用实验原理

直流全桥的应用实验原理1. 简介直流全桥（DC Bridge）是一种广泛应用于电子实验室和工程实践中的电路，用于测量未知电阻或电感的值。

它是由四个电阻或电感组成的电路网络，在电路中使用连接式方法，通过对比已知的参考阻抗或电感与未知量之间的差异，来计算未知量的数值。

2. 原理直流全桥的实验原理基于韦恩斯桥（Wheatstone Bridge）和匹配法则（balance detection method）。

韦恩斯桥是由英国物理学家韦恩斯（Samuel Hunter Christie）和查尔斯·韦恩斯（Charles Wheatstone）发明的一种电桥，用于测量未知电阻的值。

直流全桥则在韦恩斯桥的基础上进行了改进，扩展了其应用范围。

2.1 韦恩斯桥韦恩斯桥由两个并联的电阻和两个串联的电阻构成，如下图所示：Vcc|R1（未知阻值）\\------ O| \\R3 R2（已知阻值）| /------ O/GND当Vcc电压施加在桥路上，通过O点连接到GND，使得电路形成一个闭合回路。

根据欧姆定律，通过电路的电流根据电阻的阻值来分配。

如果R1为未知阻值，R2为已知阻值，当R1/R3 = R2/R4时，桥路上的电流分配将达到平衡状态。

此时，通过O点的电流将几乎为零，称为电桥的平衡状态。

2.2 匹配法则匹配法则是直流全桥实验中用于测量未知电阻或电感的主要原则。

当电桥达到平衡状态时，我们可以通过改变一个已知参数（R2）的值来测量未知参数（R1）的值。

根据匹配法则可得： R1/R3 = R2/R4使用简单的数学变换，我们可以得到未知参数（R1）的计算公式： R1 = (R2 ×R3) / R43. 实验步骤下面是使用直流全桥测量未知电阻或电感的实验步骤：1.将未知电阻或电感（R1）连接到桥路中未知端口。

2.使用已知电阻或电感（R2）连接到桥路中已知端口。

3.调节R2的阻值，以使电桥达到平衡状态。

浅谈电桥电路及其若干应用

浅谈电桥电路及其若干应用电桥电路是一种应用广泛的电路形式，其基本结构包括四个电阻和一些电源。

通过调整电阻值，可以在电桥的两个对角线上产生相等的电压或电流，从而实现多种功能。

本文将从电桥电路的基本原理、特点和分类出发，探讨电桥电路在传感器、测量和信号处理等领域的应用。

一、电桥电路的基本原理和特点电桥电路的基本结构是由四个电阻R1、R2、R3和R4以及一些电源组成的。

其中，对角线上的两个电阻R1和R3称为电桥的“臂”，另外两个电阻R2和R4称为电桥的“桥臂”。

当电桥平衡时，对角线上的电压或电流相等，即V1=V2或I1=I2。

电桥电路的特点包括：1.灵敏度高：电桥电路的输出电压或电流与电阻的变化量成正比，因此具有较高的灵敏度。

2.线性度高：在电桥平衡附近，输出电压或电流与电阻的变化量呈线性关系。

3.测量精度高：由于电桥电路的输出与电阻的变化量成线性关系，因此可以通过测量输出电压或电流来精确测量电阻的变化量。

4.应用广泛：电桥电路在传感器、测量和信号处理等领域有着广泛的应用。

二、电桥电路的分类根据电桥电路的结构和工作原理，可以将其分为以下几种类型：1.直流电桥：直流电桥是一种用于测量直流电阻的电桥电路，其工作原理是通过比较电阻上的电压降来测量电阻值。

2.交流电桥：交流电桥是一种用于测量交流阻抗的电桥电路，其工作原理是通过比较阻抗上的电压降来测量阻抗值。

3.变压器电桥：变压器电桥是一种利用变压器原理工作的电桥电路，其工作原理是通过比较变压器次级线圈上的电压来测量电阻或阻抗值。

4.光电电桥：光电电桥是一种利用光电效应工作的电桥电路，其工作原理是通过比较光敏元件上的光电流来测量光强或光功率。

三、电桥电路的应用1.传感器应用：电桥电路在传感器中有着广泛的应用，如应变片传感器、压力传感器、温度传感器等。

这些传感器通过改变电阻值来反映被测量的变化，然后通过电桥电路将电阻变化转化为电压或电流信号输出。

2.测量应用：电桥电路在测量领域也有着广泛的应用，如直流电阻测量、交流阻抗测量、电容测量等。

直流电桥

直流电桥
一、概述
当参量型传感器把被测量转换为电路参数R、L、C的变化后，电桥可以把这些参数的变化转变为电桥输出电压的变化。

电桥是将电阻、电感、电容等参量的变化变为电压或电流输出的一种测量电路。

1、根据供桥电压的性质，电桥可分为直流电桥和交流电桥。

2、根据输出方式，电桥可分为平衡桥式电桥和不平衡桥式电桥。

二、直流电桥
直流电桥的供桥电源是直流电压，只能适用于电阻R变化的转换。

根据电桥的工作原理，当固定供桥电压不变时，电桥的输出电压就与四个桥臂电阻的变化量有关。

2、接桥方式——由电阻值参与变化的桥臂数决定
（1）单臂方式——一个桥臂的电阻值参与变化
（2）半桥方式——两个桥臂的电阻值参与变化
a.邻臂方式——邻臂极性相反
b.对臂方式——对臂极性相同
（3）全桥方式——四个桥臂的电阻值参与变化
小结：
1、直流电桥的优点：
采用稳定性高的直流电源作激励电源时，电桥的输出是
直流量，可用直流仪表测量，精度高。

2、直流电桥的缺点：当电源电压不稳定，或环境温度变
化时，会引起电桥输出的变化，从而产生测量误差。

即易
引入人工频干扰，易受零漂和接地电位的影响。

结论：直流电桥适合于静态量的测量。

平衡电桥
设被测量等于零时，电桥处于平衡状态，此时指示仪表G及可调电位器H指零。

当某一桥臂随被测量变化时，电桥失去平衡，调节电位器H，改变电阻R5触电位置，可使电桥重新平衡，电表G指针回零。

电位器H上的标度与桥臂电阻值的变化成比例，故H的指示值可以
G。

直流电桥及其应用实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除直流电桥及其应用实验报告篇一：惠斯通电桥实验报告阜阳师范学院大学物理实验报告学号姓名实验日期教师签字成绩【实验名称】惠斯通电桥测电阻【实验目的】（1）掌握惠斯通电桥的基本原理。

（2）学会自组惠斯通电桥测电阻，掌握QJ23型箱式电桥的使用方法。

（3）了解直流电桥的灵敏度及影响它的因素，平衡电桥测量电阻的误差来源。

【实验仪器】Zx21电阻箱、检流计（或数字电压表）、QJ23型箱式电桥、滑线变阻器、待测电阻、保护电阻、直流稳压电源、导线、开关等。

【实验原理】（1）惠斯通电桥原理惠斯通电桥就是一种直流单臂电桥，适用于测中值电阻，其原理电路如图7-4所示。

若调节电阻到合适阻值时，可使检流计g中无电流流过，即b、D两点的电位相等，这时称为“电桥平衡”。

电桥平衡，检流计中无电流通过，相当于无bD这一支路，故电源e与电阻R1、Rx可看成一分压电路；电源和电阻R2、Rs可看成另一分压电路。

若以c点为参考，则D点的电位VD与b点的电位Vb分别为Vb?eR?2RRsVD?eRRxs1?Rx因电桥平Vb?VD故解上面两式可得R1RxR?2Rs上式叫做电桥的平衡条件，它说明电桥平衡时，四个臂的阻值间成比例关系。

如果RRR1x?Rx为待测电阻，则有Rs2。

选取R1、R2简单的比例如（1?1，1?10，10?1等)并固定不变，然后调节Rs使电桥达到平衡。

故常将R1、R2所在桥臂叫做比例臂，与Rx、Rs相应的桥臂分别叫做测量臂和比较臂。

惠斯通电桥原理图（2）电桥的灵敏度s??n电桥的灵敏程度定义：?RsRs灵敏度s越大，对电桥平衡的判断就越容易，测量结果也越准确。

s的表达式s??n?n??R???I?sR??ss?Ig?g??RsRs??s?12s?es1?R?Re?Rg?1?R2?Rs?Rx1?R??R?g?2Rx2?R1R?Rs R?e?xR2?2?R1R?Rs??2Rx??（3）电桥的测量误差电桥的测量误差其来源主要有两方面，一是标准量具引入的误差，二是电桥灵敏度引入的误差。

平衡直流电桥的原理和应用

平衡直流电桥的原理和应用1. 引言平衡直流电桥作为一种电路测量仪器，在科学研究和工程应用中广泛使用。

它利用“桥”电路在特定条件下平衡的原理，从而实现对电阻、电容和电感等电路元件的测量和研究。

本文将介绍平衡直流电桥的工作原理、常见的应用场景和一些注意事项。

2. 原理平衡直流电桥的工作原理基于桥电路的平衡条件。

桥电路一般由4个电阻（R1、R2、R3、R4）和一个测量元件（一般为电阻、电容或电感）组成。

其中，R1和R2被称为比例臂，R3和R4被称为平衡臂。

平衡直流电桥的原理可以归纳为以下几点:•当桥电路平衡时，相邻的两个比例臂上的电压相等。

•平衡时，测量电阻两端的电压为零。

根据这些原理，可以通过调节R3和R4的阻值，使得桥电路平衡，从而实现对测量元件的测量。

3. 应用平衡直流电桥在实际应用中具有广泛的应用场景，以下是其中的一些常见应用：3.1 电阻测量平衡直流电桥可以用来测量未知电阻的值。

通过调节平衡臂上的电阻，使得桥电路平衡，从而可以通过已知电阻的值计算出未知电阻的阻值。

3.2 电容测量平衡直流电桥还可以用来测量未知电容的值。

通常使用有源电桥来测量电容，其中测量元件为待测电容。

通过调节平衡臂上的电阻和频率，使得桥电路平衡，从而可以计算出未知电容的值。

3.3 电感测量平衡直流电桥也可以用来测量未知电感的值。

使用带有可调频率的电桥电路，通过调节平衡臂上的电阻和频率，使得桥电路平衡，从而可以计算出未知电感的值。

3.4 温度测量平衡直流电桥还可以通过将测量元件替换为电阻温度传感器来实现温度测量。

通过调节平衡臂上的电阻，使得桥电路平衡，从而可以计算出温度。

3.5 光电测量平衡直流电桥还可以用于光电测量。

通过将测量元件替换为光敏电阻或光敏二极管等光电元件，调节平衡臂上的电阻，使得桥电路平衡，从而实现对光照强度或光功率的测量。

4. 注意事项使用平衡直流电桥时需要注意以下几点：•桥电路平衡时，测量电压应为零。

因此，需要调节平衡臂上的电阻来实现平衡。

直流电桥的原理及使用方法

直流电桥的原理及使用方法一、教学目的：让员工了解直流电桥的工作原理及QJ84A 数字直流电桥的正确使用方法。

二、教学方法：理论教学与现场实际操作相结合三、教学时间：90分钟四、教学内容：1.直流电桥的作用：主要是针对发电机定子、转子绕组，变压器各侧各相绕组，以及电动机绕组等而进行的一种电气试验。

通过该试验，可以检查出绕组内部导线的焊接质量，引线与绕组的焊接质量，绕组所用导线的规格是否符合设计要求，内部绕组有无断裂等。

2.直流电桥的原理：直流电阻的测量现在一般采用电桥法，电桥法又分为单臂电桥法和双臂电桥法。

单臂电桥原理如图：电桥由三个精密电阻及一个待测电阻组成四个桥臂。

对角A 、C 两端接电源，B 、D 之间连接一个检流计作"桥"，直接比较两端的电位。

当达到平衡时桥两端电位相等，I g =0。

此时12R R R R X =。

根据电桥的平衡条件，若已知其中三个臂的电阻，就可以计算出另一个桥臂的电阻CR R R R R X ==12双臂电桥的基本原理如下图，在单臂电桥的基础上改变接线，再增加一对高电阻，由电路方程解得)''('''121221112x R R R R r R R rR R R R R -+++=单臂电桥原理图A R 1BC DR2 R EKGR X使r 尽量小，并将两对比率臂做成联动机构，尽量使12'1'2R RR R =则CR R R RR X ==12。

式中C 为双臂电桥的倍率3、QJ48A 数字电桥的使用方法：1、准备:a 、电桥首次使用前，将五节J-D8000型镍氢电池按极性装入电池盒，用外附充电器充电8-14小时，是充电指示灯全亮。

b 、按下“POWER ”电源开关，预热5分钟，等待测量。

2、校准：a 、电桥只有20m Ω量程需要对零点和准确度进行校准，由于校准时电池消耗电流较大，故校准时间尽量短。

直流电桥的操作步骤与常见问题解决方法

直流电桥的操作步骤与常见问题解决方法直流电桥是一种用于测量电阻值的仪器，它通过比较两个电阻的大小来确定未知电阻的值。

在实际应用和实验中，直流电桥是一种重要的工具。

本文将介绍直流电桥的操作步骤以及常见问题的解决方法。

一、直流电桥的操作步骤1. 准备材料和设备：使用直流电桥进行实验前，需要准备好以下材料和设备：直流电源、直流电桥、标准电阻和未知电阻。

2. 连接电路：首先，将直流电源与直流电桥连接，确保电源正常工作。

然后，将标准电阻和未知电阻分别连接到电桥的两个支路。

注意，连接时需要按照电桥的正负极性要求。

3. 调节电桥平衡：打开直流电源，调节电桥上的调节电位器或变阻器，使电桥平衡。

当电桥平衡时，电流经过两个支路时的电阻相等。

4. 读取电流值：当电桥平衡时，读取电流表上的电流值。

这个电流值可以用来计算未知电阻的值。

5. 计算未知电阻：根据电流值和已知标准电阻的值，使用欧姆定律来计算未知电阻的值。

通常，电流的大小与电阻的阻值成反比。

二、常见问题解决方法1. 电桥不平衡：如果在操作过程中发现电桥不平衡，首先检查标准电阻和未知电阻的连接是否正确。

确保电桥的正负极性正确，重新调节电桥上的调节电位器或变阻器，使电桥重新平衡。

2. 电源故障：如果电源无法正常工作，检查电源的连接是否稳固，并确定电源的电压是否符合电桥的工作要求。

若电源有问题，则更换电源或修复故障。

3. 电流表示值不准确：如果读取电流表上的电流值不准确，首先检查电流表的连接是否正确。

如果连接没有问题，可能是电流表本身出现故障。

此时，选用另一个已知准确的电流表进行测试，以确定故障所在。

4. 未知电阻计算错误：如果在计算未知电阻时出现错误，首先检查电流值和已知标准电阻的数值是否准确。

如果数值无误，可能是计算过程出现了问题，可以重新计算或咨询相关专业人士进行求助。

总结：直流电桥是一种常用的测量电阻值的工具，它具有简单易用、准确可靠的特点。

通过正确操作直流电桥，可以准确测量电阻的阻值。

直流非平衡电桥的原理和应用

直流非平衡电桥的原理和应用1. 引言直流非平衡电桥是一种常见的电子测量仪器，它通过比较两个电阻或电压的差异来检测电流或电压的变化。

本文将介绍直流非平衡电桥的基本原理和常见的应用。

2. 原理直流非平衡电桥是基于电桥原理设计的。

电桥是由多个电阻和电压源组成的电路，普通的电桥是基于交流电的测量原理，而直流非平衡电桥则用于直流电的测量。

直流非平衡电桥通常由以下几个主要元件组成： - 电桥电路：包括电源和电阻组成的电桥电路，其中包括两个待测电阻和两个已知电阻。

- 微电流表：用于测量电桥两侧的电压差异。

- 可调电阻：用于调整电桥平衡状态。

当电桥平衡时，微电流表指针不会偏移，即电桥两边的电压差异为零。

如果待测电阻发生变化，电桥将不再平衡，微电流表将显示电压差异大小，通过测量电桥电路的非平衡度，可以得出待测电阻的值。

3. 应用直流非平衡电桥在实际应用中有多种用途，下面介绍其中几个常见的应用场景。

3.1 温度传感器直流非平衡电桥可以作为温度传感器的测量原理之一。

通过将热敏电阻作为待测电阻接入电桥电路中，当温度发生变化时，热敏电阻的电阻值会发生变化，导致电桥不平衡。

通过测量电桥的非平衡度，可以得到温度的变化情况。

3.2 压力传感器直流非平衡电桥也可以用作压力传感器的测量原理之一。

通过将压阻作为待测电阻接入电桥电路中，压阻的电阻值会随压力的变化而变化，导致电桥不平衡。

通过测量电桥的非平衡度，可以得到压力的变化情况。

3.3 流量传感器直流非平衡电桥还可以应用于流量传感器中。

通过将热敏电阻或压阻与流量传感器结合，当流体流过传感器时，流速的变化会导致热敏电阻或压阻的电阻值变化，从而引起电桥不平衡。

通过测量电桥的非平衡度，可以获得流速的变化情况。

3.4 拉力传感器直流非平衡电桥还可用于测量材料或装置的拉力。

通过将拉力传感器连接到电桥电路中，拉力的变化会导致电桥不平衡。

通过测量电桥的非平衡度，可以获得拉力的变化情况。

4. 总结直流非平衡电桥是一种常见的电子测量仪器，基于电桥原理设计。

电桥电路在实际中的应用

电桥电路在实际中的应用
电桥电路是一种测量电阻、电容、电感等物理量的电路，它具有高精度，可靠性高，应用广泛等优点。

以下是一些电桥电路在实际中的应用：
1. 电阻测量：电桥电路广泛应用于电阻测量中，如直流电桥测量和交流电桥测量。

在实际中，电桥电路可以用来测量传感器的电阻变化，如温度传感器、压力传感器等。

2. 溶液浓度的测量：溶液的浓度可以通过电桥电路来测量。

这种电桥电路称为电导电桥。

3. 电容测量：电桥电路可以用来测量电容器的容值，可应用于电容器质量检测中。

4. 电感测量：电桥电路可以用来测量电感器的电感值，可应用于电感器质量检测中。

5. 变压器参数测量：变压器参数包括电阻、电感和容性等，电桥电路可以用来测量变压器的参数，可以用来检测变压器产品的质量。

6. 模拟和数字信号调理：在一些传感器中，从传感器获得的原始信号与所需要的信号相差较远，并且需要进行信号调理。

电桥电路可以用来进行模拟信号调理，在一些数字信号调理系统中，电桥电路也可以被用来调整输出的数字信号。

非平衡直流电桥的原理和应用

非平衡直流电桥的原理和应用直流电桥是一种精密的电阻测量仪器,具有重要的应用价值.按电桥的测量方式可分为平衡电桥和非平衡电桥.平衡电桥是把待测电阻与标准电阻进行比较,通过调节电桥平衡,从而测得待测电阻值,如单臂直流电桥惠斯登电桥、双臂直流电桥开尔文电桥.它们只能用于测量具有相对稳定状态的物理量,而在实际工程中和科学实验中,很多物理量是连续变化的,只能采用非平衡电桥才能测量；非平衡电桥的基本原理是通过桥式电路来测量电阻,根据电桥输出的不平衡电压,再进行运算处理,从而得到引起电阻变化的其它物理量,如温度、压力、形变等.实验目的本实验采用FQJ型教学用非平衡直流电桥,该仪器集单臂、非平衡电桥于一体,通过本实验能掌握以下内容：1．直流单臂电桥惠斯登电桥测量电阻的基本原理和操作方法；2．非平衡直流电桥电压输出方法测量电阻的基本原理和操作方法；3．根据不同待测电阻选择不同桥式和桥臂电阻的初步方法及非平衡电桥功率输出法测电阻；4．单臂电桥采用“三端”法测量电阻的意义.实验仪器1. FQJ型教学用非平衡直流电桥；2. FQJ非平衡电桥加热实验装置.实验原理FQJ型教学用非平衡直流电桥包括单臂直流电桥,非平衡直流电桥,上节我们已经对单臂电桥有所了解,下面对非平衡电桥的工作原理进行介绍.图1 非平衡电桥原理图1．非平衡电桥桥路输出电压非平衡电桥原理如图1所示,当负载电阻g R →∞ ,即电桥输出处于开路状态时,g 0I = ,仅有电压输出,并用0U 表示,根据分压原理,ABC 半桥的电压降为S U ,通过14, R R 两臂的电流为：S 1414U I I R R ==+ 1则4R 上之电压降为：4BC S 14R U U R R =•+ 2同理3R 上的电压降为：3DC S23R U U R R =•+3输出电压0U 为BC U 与DC U 之差()()340BC DC S S14232413S1423()R R U U U U U R R R R R R R R U R R R R =-=-++-=++ 4当满足条件1324R R R R = 时,电桥输出00U = ,即电桥处于平衡状态.5式就称为电桥的平衡条件.为了测量的准确性,在测量的起始点,电桥必须调至平衡,称为预调平衡.这样可使输出只与某一臂电阻变化有关.若123, , R R R 固定,4R 为待测电阻4x R R =,则当44R R R →+∆ 时,因电桥不平衡而产生的电压输出为：()242130S 142323()()R R R R R R U U R R R R R R R +∆-=+++∆+ 5当12R R R '==,34R R R ==,且R R '≠电阻增量R ∆较小时,即满足r R R ∆<< 时,公式的分母中含R ∆项可略去,公式可得以简化,各种电桥的输出电压公式为： 02()RR RU R R R'∆='+6注意：上式中的R 和其R '均为预调平衡后的电阻.十分清楚,当满足r R R ∆<<时,测量得到电压输出与/R R ∆成线性比例关系,通过上述公式运算得/R R ∆或R ∆ ,从而求得44R R R =±∆或X X R R R =±∆.2．用非平衡电桥测热敏电阻本实验采用51MF k 7.2Ω型半导体热敏电阻进行测量.该电阻是由一些过渡金属氧化物主要用Fe ,Ni ,Co ,Mn 等氧化物在一定的烧结条件下形成的半导体金属氧化物作为基本材料制成,具有P 型半导体的特性,对于一般半导体材料,电阻率随温度变化主要依赖于载流子浓度,而迁移率随温度的变化相对来说可以忽略.但上述过渡金属氧化物则有所不同,在室温范围内基本上已全部电离,即载流子浓度基本上与温度无关,此时主要考虑迁移率与温度的关系.随着温度升高,迁移率增加,电阻率下降,故这类金属氧化物半导体是一种具有负温度系数的热敏电阻元件,其电阻-温度特性见表 6.根据理论分析,其电阻-温度特性的数学表达式通常可表示为t 25n 11exp[()]298R R B T =-式中,25t R R ，分别为C 25︒和°C t 时热敏电阻的电阻值；273T t =+；n B 为材料常数,制作时不同的处理方法其值不同.对于确定的热敏电阻,可以由实验测得的电阻-温度曲线求得.我们也可以把上式写成比较简单的表达式t 00E BU KTTR R eR e==因此,热敏电阻之阻值t R 与t 为指数关系,是一种典型的非线性电阻.式中298t 25BU R R e -= .k 为玻尔兹曼常数231.380610k -=⨯焦耳/开尔文.实验内容及方法1. 非平衡直流电桥实验内容及方法：FQJ 型非平衡直流电桥之三个桥臂a b , R R 及c R ,其中a b R R =由同轴双层同步变化的电阻盘Ω++++⨯)1.01101001000(10电阻箱组成,c R 则由10(100010010⨯+++10.10.01)++Ω电阻箱组成,调节范围在Ωk 1110.11~0内,负载电阻gR '由1个Ωk 10的多圈电位器粗调和1个Ω100多圈电位器细调串联而成,可在Ωk 1.10范围内调节.数字电压表量程mV 200.功率1为mA 20,采样电阻S 10R =Ω,用于测量Ω<k 1的较小电阻.功率2为A 200μ ,采样电阻S 1k ΩR =,用于测量Ω>k 1电阻.电压输出时,允许X R 变化率向上变化达到%100,向下变化为%70.2. 非平衡电桥电压输出形式测电阻 1C 2a 3b R R R R R R ===、、,测量范围：111.111k ΩΩ～.① 确定各桥臂电阻.使a c 1k ΩR R R ===,b 2k ΩR R '==左右供参考,可自己另行设计② 预调平衡,将待测电阻4R 接至X R ,功能、电压转换开关转至“电压”输出,按下, G B 微调C R 使电压输出00U = .③ 改变4R ,记录R ∆理论值,并记下相应的电压变化值g U ∆ .根据6计算出R ∆的实验值,其中S 1.3V U = .④ 计算出实验值和理论值的相对误差E . 3. 测量铜电阻配用FQJ 非平衡电桥加热装置 1非平衡电桥电压输出形式测量铜电阻① 确定各桥臂电阻值.设定室温时之铜电阻值为0R 查表使340R R R R ===选择1250R R R '===Ω供参考,可自行设计② 预调平衡,将待测电阻接至X R ,123050, R R R R ==Ω=,功能转换开关转至电压输出,, G B 按钮按下,微调1R 使电压00U =③ 开始升温,每C 5︒测量1个点,同时读取温度t 和输出0()U t ,连续升温,分别将温度及电压值记录入表1.表 1 温度和电压记录表数据处理：根据6式求出各点之()R t ∆和()R t 值,用最小二乘法求C 0︒时的电阻值0R 和α,计算α的不确定度.4. 热敏电阻的测量1采用非平衡电桥的电压输出测量热敏电阻51MF k 7.2Ω之()R t ,温度范围从室温加热至C 65︒ .① 根据51MF k 7.2Ω之电阻-温度特性研究桥式电路,并设计各桥臂电阻,, R R ',以确保电压输出不会溢出预习时设计计算好.实验时可以先用电阻箱模拟,若不满足要求,立即调整R ' 阻值.② 预调平衡a 根据桥式,预调, R R '.室温时之电阻值为0R .b 将功能转换开关旋至“电压”输出,按下, G B 开关,微调3R 使数字电压表为0.③ 升温,每隔C 5︒测1个点,、利用测量数据按公式6计算得电阻值填入表2.表2 温度和电阻记录表思考题1．测量电阻的原理是什么2．与二端法测试电阻相比,三端法测试电阻有何优点 3．使用双桥测量小电阻时为什么要使12R R = ,如果不相等有何影响4．非平衡电桥在工程中有哪些应用试举一、二例. 5．非平衡电桥之立式桥为什么比卧式桥测量范围大 6．当采用立式桥测量某电阻变化时,如产生电压表溢出现象,应采取什么措施表 5 铜电阻50Cu 的电阻—温度特性C /004280.0︒=α附录二表 6 51MF k 7.2Ω 型热敏电阻的电阻-温度特性供参考其它说明：1. 仪器面板中间桥路图中的“X R ”已在仪器内部与面板右上角的“X R ”、“X1R ”接线柱接通,参见附录四的图2.2. “功能、电压选择”开关中的“平衡”区块有三档电压,供单臂电桥测量时选用.“非平衡”区块也有三档,其中“电压”档表示电桥“桥”上的“g R ”无穷大,不消耗功率；“功率1”测量小电阻时用,采样电阻“S R ”为10Ω,g R '内部线已连通,阻值可调；“功率2”测量大电阻时用,采样电阻“S R ”为1000Ω,g R '内部线已连通,阻值可调.3．功率输出时负载电阻g S g R R R '=+. 4. “电压”、“功率1”、“功率2”三档的工作电压均为.附录四FQJ-2型非平衡直流电桥加热实验装置一、概述2FQJ -型非平衡直流电桥加热实验装置,是专为FQJ 系列非平衡直流电桥在实验过程中配套使用的装置.该装置具有下列特点：1．加热温度可自由设定不超过上限值2．XMT 系列智能双数显调节仪,控温精度高3．装置内配装有铜电阻,热敏电阻,增加了实验内容 4．加热装置电源输入为低电压,并通过变压器隔离,安全可靠5．装置内装有风扇,根据实验的需要,可强制加速降温 6．装置结构新颖,紧凑合理二．结构和连接：该装置由加热炉及温度控制仪二大部分组成.其结构及连接见下图3.三．使用说明：1、使用前,将温控仪机箱底部的撑架竖起,以便在测试时方便观察及操作.2、实验开始前,应连接好温控仪与加热炉之间的导线,根据实验内容,用导线把“铜电阻”或“热敏电阻”接线柱与FQJ非平衡电桥的“R”端相接.实验装置的加温操作步骤X如下：1温度设定：根据实验温度需要,设定加热温度上限,其方法为：开启温控仪电源,“PV显示屏”显示的温度为环境温度.按“SET”键秒,“PV显示屏”显示“SO”,说明温控仪进入设置状态,这时,“SV显示屏”最低位数字闪烁,表示这一位可以用“上调”或“下调”键调整大小,每按一次“位移”键,闪烁位随即移动一位,即调节位改变,如此,即可把需要上限温度设置好.设置完毕,再按一下“SET”键,设置程序结束.这时“PV显示屏”显示加热炉实时温度,“SV显示屏”显示设置上限温度.温控仪进入“测量”状态.在温度设定时,仪器上“加热选择”开关置于“断”处图3 非平衡直流电桥结构图2加热：根据环境温度和所需升温的上限及升温速度来确定温控仪面板上“加热选择”开关的位置.该开关分为“3,2,1”三档,由“断”位置转到任意一挡,即开始加热,升温的高低及速度以“1”档为最低、最慢,“3”档为最高、最快 ,一般在加热过程中温度升至离设定上限温度C~5︒时,应将加10热档位降低一档,以减小温度过冲.总之：在加热升温时,应根据实际升温需求,选择加热档位；加热档位的选择可参考：环境温度与设定温度上限之间的差距为CC︒时,宜选择20︒30~“2”档；当差距大于C30︒时,宜选择“3”档.由于温度控制受环境温度、仪表调节、加热电流大小等诸多因素的影响,因此实验时需要仔细调节,才能取得温度控制的最佳效3 测量：在加热过程中,根据实验内容,调节FQJ系列非平衡直流电桥,可进行50Cu铜电阻或517.2Ω热敏电阻特性的MFk测量.测量时连接导线的直流电阻估计值为Ω5.0左右4降温：实验过程中或实验完毕,可能需要对加热铜块或加热炉体降温.降温时操作方法如下：将加热铜块及传感器组件升至一定高度并固定,开启温控仪面板中的“风扇开关”使炉体底部的风扇转动,达到使炉体加快降温目的.如要加快加热铜块的降温速度,可断电后将加热铜块提升至加热炉外,并浸入冷水中.注意：放回炉体内时,要先把水擦干四．注意事项：1．实验开始前,所有导线,特别是加热炉与温控仪之间的信号输入线应连接可靠.2．传热铜块与传感器组件,出厂时已由厂家调节好,不得随意拆卸.3．装置在加热时,应注意关闭风扇电源.4．“备用测试口”为一根一端封闭,并插入加热铜块中的空心铜管,供实验时加入介质后测试用.如在空心管中加入变压器油及铜电阻,用44QJ双臂电桥测试铜电阻随着温度变化时的电阻值.5．温控仪机箱后部的电源插座中的熔丝管应选用~1 .5.1A6．实验完毕后,应切断仪器工作电源.由于热敏电阻、铜电阻耐高温的局限,在设定加温的上限值时不允许超过C120︒.。

直流电桥的工作原理和应用

直流电桥的工作原理和应用概述直流电桥是一种常见的电路测量仪器，它能够精确测量未知电阻的值。

本文将介绍直流电桥的工作原理和应用。

工作原理直流电桥由四个电阻组成的基本桥电路组成。

其中，两个已知电阻为参考电阻，一个未知电阻为被测电阻，另一个为调零电阻。

通过改变调零电阻，使得电桥平衡，即电桥两端的电压为零。

此时，已知电阻与未知电阻之间的比例关系可以用来计算未知电阻的值。

应用直流电桥在许多领域中有广泛的应用，下面列举几个主要的应用场景。

1.电阻测量直流电桥最常见的应用就是测量未知电阻的值。

通过调整桥电路中的电阻值，当电桥平衡时，可以精确测量出未知电阻的值。

2.温度测量利用热敏电阻和电桥原理，可以实现温度测量。

通过将热敏电阻与已知电阻组成电桥，然后测量电桥平衡点的变化，就可以得到与温度相关的电阻值。

3.湿度测量湿度传感器通常采用电容式测量原理，但也可以利用电桥实现湿度测量。

通过将湿度传感器与已知电阻串联组成电桥，测量电桥平衡点的变化，就可以得到与湿度相关的电阻值。

4.气体浓度测量气体浓度传感器通常采用化学传感原理，但也可以利用电桥实现浓度测量。

通过将气体传感器与已知电阻并联组成电桥，测量电桥平衡点的变化，就可以得到与气体浓度相关的电阻值。

5.液位测量利用液位传感器和电桥原理，可以实现液位测量。

将液位传感器与已知电阻组成电桥，测量电桥平衡点的变化，就可以得到与液位高度相关的电阻值。

总结直流电桥是一种常见的电路测量仪器，通过电桥平衡的原理，可以精确测量未知电阻的值。

除了电阻测量外，直流电桥还可以应用于温度、湿度、气体浓度和液位等测量领域。

其简单的结构和高精度的测量性能，使得直流电桥成为科研、工程和实验室中不可或缺的仪器之一。

直流电桥的形式、应用场合

直流电桥的形式、应用场合《直流电桥的形式、应用场合》我还记得那一次和朋友小明去参观一个古老的实验室。

那实验室就像一个神秘的魔法屋，里面摆满了各种各样奇奇怪怪的仪器。

一进去，小明就瞪大了眼睛，像个好奇的小猴子似的东张西望。

在一个角落里，我们看到了一个有着精致构造的仪器，那就是直流电桥。

旁边有位白发苍苍的老教授正在给几个学生讲解着什么。

我们凑了过去，竖起耳朵偷听，就像两个做坏事的小贼。

老教授说：“直流电桥啊，它有好几种形式呢。

首先是惠斯通电桥，这就像是一座平衡的桥梁，四个桥臂稳稳地架在那里。

”他边说边用手指着仪器上对应的部分，那几个学生也跟着他的手指看，眼睛里充满了求知欲。

我和小明也忍不住好奇地挤了挤，想看得更清楚。

惠斯通电桥的四个桥臂就像四个小伙伴，它们相互协作。

当电桥平衡的时候，就好像四个小伙伴达成了某种默契，中间的电流表示数为零。

这时候，只要知道其中三个桥臂的电阻，就能轻松算出第四个桥臂的电阻。

这就好比你知道了三个小伙伴的秘密，就能推断出第四个小伙伴的秘密一样神奇。

还有开尔文电桥呢，老教授接着讲。

开尔文电桥就像是惠斯通电桥的升级版。

在测量小电阻的时候，惠斯通电桥可能会因为连接导线的电阻而出现误差，就像一个小漏洞。

而开尔文电桥呢，就像是专门来修补这个漏洞的工匠。

它巧妙地采用了四端钮连接方式，把这个误差降低到最小。

这多像我们生活中解决问题啊，发现了漏洞就找办法去弥补。

那这些直流电桥都用在哪些场合呢？老教授像是在故意卖关子，停了一会儿才继续说。

在工业上，直流电桥的应用可广泛了。

比如说在电机制造中，要测量电机绕组的电阻。

电机绕组的电阻就像电机的健康指标一样重要。

如果电阻不正常，电机就可能像一个生病的人，不能好好工作。

这时候，惠斯通电桥就派上用场了。

它能够准确地测量出绕组的电阻，就像医生给病人做检查一样精准。

还有在电子电路的调试中，有时候需要精确地知道某个电阻的阻值。

开尔文电桥就像一个得力的助手，不管这个电阻有多小，它都能准确测量。