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

1

2

R 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 ==1

2

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 -+++=

C

使r 尽量小，并将两对比率臂做成

联动机构，尽量使12'1'2R R

R R =

则CR R R R

R X ==1

2。

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。其它量程的零点和准确度由电路设计保证，毋需校准。

b 、准确度校准：

1、零位校准：将“RANGE ”量程开关置于“20m Ω”，并按下“ZERO ”

调零键，在按下“METER ”测量键同时调节调零电位器，使显示器示值为0.调零完毕，应将“ZERO ”和“METER ”二键复位。 2、准确度校准：将“RANGE ”量程开关置于“20m Ω”位置，并按下“19.900m Ω”校准键，在按下“”测量键同时调节“”校准电位器，是显示器示值为19.900m Ω.校准完毕，应立即将“”和“”二键复位。值得注意的是，为避免满量程校准时显示器处于溢出临界状态，故校准值用19.900m Ω，而不是19.999m Ω. 3、测量

测量导线的连接

a 、电桥采用四线制测量法，面板上有C1、P1、P2和C2四个接线柱，其中C1、C2为电流端，P1、P2为电位端。电桥由C1、C2给被测试电阻提供测试电流，被测电阻的压降由P1、P2端引入电桥。

b 、测量导线的连接方法如图所示，a 为四引出端电阻器连接方法，如标准电阻器，分流器等，b 为二引出端电阻器连接方法，如线绕电阻器，金属膜电阻器和电线电缆等。

测量量程的选择

根据被测电阻值大小选择适合的量程，显示器同时显示小数点和单位标志。当无法估计被测电阻值时，可从最高量程起依次移向低量程，直到测量值最高位落在显示器千位或万位上，使度数值有足够位数，以确保应有的测量精度。 测量步骤

双臂电桥原理图

G

1 I 1

2 1

I 2

P 2 P ＇ 2 P ＇ 1 P 1 r R

1 C 2

2

C ＇ 1

＇ I 3 I 2

I 3

I 3 R X E

R 2 R R ＇ R ＇

在完成校准、接线和量程选择前提下，按下“METER ”测量键，电桥进行测量，显示器显示的稳定读数值即位被测电阻器的准确测量值。测量完毕，应将“METER ”测量键及时复位。 ④电桥功能

1、数据保持功能：按下显示器右边“H ”保持键，指示灯亮，测试数据将保持不变。“H ”保持键复位，继续测量。

2、开路报警：当被测电阻值远大于满量程值R m 乃至测量端开路时，开路报警电路工作，显示器左边出现“ALM ”提示符，而显示器示值为0.

3、电池欠电压报警：当充电指示灯只剩下限灯（左边红灯）亮，或LCD 显示器上方出现“LOW BATT ”提示符时，表示电池容量不足，电桥应立即停止使用，并及时充电8-14小时。

R X R X

4、注意事项

a 、测量时间：为防止被测电阻发热和延长一次充电使用时间，不仅校准时间要短，测量时间尤其是低值电阻测量时间应尽量短。充分利用数据保持功能。测量完毕，应立即将“METER ”测量键复位。电路测量端允许开路，当不能长时间短路。

b 、带电感的电阻器测量：带电感的电阻器测量前，在“METER ”测量键复位条件下，先连接测量导线、选择合适量程，然后按下“METER ”测量键。显示器从开路报警状态 溢出 数字由大逐渐变小，其稳定读数值即位被测电阻测量值。测量完毕，若要卸下测量导线或测量过程中希望改变量程，必须先将“METER ”测量键复位，等电感放电完毕，方能进行操作。否则，尽管输入端接有保护电路，电感反电动势还是有可能会损坏电桥。

c 、温度系数较大材料的电阻测量：为了避免被测对象的温升对测量的影响，只要显示器示值稳定即可按下“H ”保持键，并立即将“METER ”测量键复位。，已缩短测量时间，确保测量精度。

d 、测量导线：所用连接片和夹具必须选用紫铜、黄铜等材料，不得采用铁、镍、铬等金属材料，否则其接触电势对测量准确度带来很大影响，低值电阻测试时尤为明显。