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直流电桥的工作原理和准确度分级介绍

时间:2023-06-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:在电桥的两个顶点a、b端,接一个直流电源,一般称为电桥输入端。图7-9直流单电桥的原理图当电桥接通电源之后,调节桥臂电阻R2、R3、R4,使c、d两个顶点的电位相等,也就是指零仪两端没有电压,其电流IP=0,我们称这种状态为电桥平衡。直流单电桥准确度分为0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、1.0、1.5、2.0八个等级。

直流电桥的工作原理和准确度分级介绍

1.直流单电桥的工作原理

直流单电桥又称为惠斯登电桥,其原理电路如图7-9所示。

图中的被测电阻Rx和已知电阻R2、R3、R4互相连接成为一个封闭形的环形电路。四个电阻的连接点a、b、c、d称为电桥的顶点;由四个电阻组成的支路ac、cb、ad、db,分别称为桥臂。在电桥的两个顶点a、b端,接一个直流电源,一般称为电桥输入端。而在电桥的另外两个顶点c、d端,接一个指零仪,一般称为电桥输出端。

图7-9 直流单电桥的原理图

当电桥接通电源之后,调节桥臂电阻R2、R3、R4,使c、d两个顶点的电位相等,也就是指零仪两端没有电压,其电流IP=0,我们称这种状态为电桥平衡。当电桥平衡时必定满足下列条件,即

由于IP=0,按基尔霍夫定律可得I1=I2和I3=I4,代入式(7-9)和式(7-10);并将两式相除得整理后可得

式中 R2、R3——电桥的比例臂电阻;

R4——电桥的比较臂电阻。

式(7-11)表明,当电桥平衡时,可以从R2、R3、R4的电阻值求得被测电阻Rx。(www.xing528.com)

因此用电桥测电阻实际上是将被测电阻与已知电阻相比较求得,只要比例臂电阻和比较臂电阻R2、R3、R4足够准确,Rx的测量精度也可以做的较高。直流单电桥准确度分为0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、1.0、1.5、2.0八个等级。

由于式(7-31)是根据IP=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.电桥使用步骤

(1)使用前先将检流计锁扣打开,并调节调零器使指针位于机械零点

(2)若使用外接电源,其电压应按规定选择。太高会损坏桥臂电阻,太低则会降低灵敏度。若使用外接检流计作指零仪,应选择其灵敏度和临界阻尼电阻。

(3)接好Rx后,应根据Rx阻值范围,选择合适的比例臂比率,以保证比较臂的四组电阻箱全部用上。

(4)调节平衡时,应先按“电源”按钮,再按“检流计”按钮。测量完毕,应先打开“检流计”按钮,后松开“电源”按钮,防止自感电势损坏检流计。在平衡过程中不要把检流计按钮按死,应调节比较臂电阻,调到电桥基本平衡后,再按死检流计按钮。

(5)测量结束后,若不再使用时,应将检流计的锁扣锁上。

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