单臂电桥公式(单臂电桥的公式)

291 2023-02-12 07:16

一、单臂电桥的公式

惠斯通电桥(又称单臂电桥)是一种可以精确测量电阻的仪器。电阻R1,R2,R3,R4叫做电桥的四个臂,G为检流计,用以检查它所在的支路有无电流。当G无电流通过时,称电桥达到平衡。平衡时,四个臂的阻值满足一个简单的关系,利用这一关系就可测量电阻。

单臂电桥的使用方法:

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“xR”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)。

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,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。

通过电桥调节R2、R3、R4数值,当电桥平衡时有:R1=R2×(R3/R4)从而可以测量出被测电阻。从图可以看出:R1被测电阻包括了引线电阻和接触面接触电阻,故实际电阻应减去引线电阻和接触面接触电阻,被测电阻越小,引线的误差越大,所以单臂电桥常用来测量1欧以上的电阻,一般量程为1~99990欧。对于开关接触电阻一般在微欧级,不宜使用此电桥,因为引线电阻为毫欧级,无法测量,此时可以使用双臂电桥。

二、单臂电桥的原理图

全桥是半桥的两倍,半桥是单臂的两倍,也就是说,灵敏度:全=2*半=4*单。 半桥电路是两个三极管或MOS管组成的振荡, 全桥电路是四个三极管或MOS管组成的振荡。 全桥电路不容易产生泻流,而半桥电路在振荡转换之间容易泻有电流使波形变坏,产生干扰。 半桥电路成本底,电路容易形成,全桥电路成本高,电路相对复杂。 单臂电桥只设机械调零而无电气调零,并具有点动开机/自动关机等功能。使用与张丝式检流计一样简便。是解决了张丝式检流计长期无法解决的容易损坏这一棘手问题。

三、单臂电桥公式推导

对臂电阻的乘积相等是直流电桥的平衡条件。一般地,被测量者的状态量是非常微弱的,必须用专门的电路来测量这种微弱的变化,最常用的电路就是各种电桥电路,主要有直流和交流电桥电路。

电桥是一种由4个电阻组成用来测量其中一个电阻阻值(其余3个电阻阻值已知)的装置。4个电阻组成一个方形。

一电流表连接两个相对的接头,一电流表连接其余两个相对的接头。当电流表显示无电流通过,则此电桥处于平衡状态,即R1·R2=R3·R4。

惠斯通电桥(又称单臂电桥)是一种可以精确测量电阻的仪器。通用的惠斯通电桥电阻R1,R2,R3,R4叫做电桥的四个臂,G为检流计,用以检查它所在的支路有无电流。

当G无电流通过时,称电桥达到平衡。平衡时,四个臂的阻值满足一个简单的关系,利用这一关系就可测量电阻。

四、双臂电桥公式

使用双臂电桥的注意事项

1、 搬运双臂电桥的时候要轻拿轻放,在使用电桥前应严格按照使用说明书中的方法接线。

2、 双臂电桥用以测量低值电阻待测电阻必须依四端接法接入电桥,电流接头和电压接头应分开连接,连接点要保证接触牢靠。

3、 使用电桥前,先接通电源预热五分钟,调节电桥平衡时应尽量避免检流计的指针摆动过大,在正式测量电阻前应使用万用表对被测电阻的阻值大小进行判断,根据万用表给出的数值正确选择倍率。

4、 注意调节检流计零位,灵敏度先调节至最小,操作中逐步提高测量灵敏度。

5、 测量操作尽量简短,避免较大的工作电流长时间通电运行引起测量误差或危及仪表的安全,按扭B和G应间歇使用

五、什么叫单臂电桥

电桥包括直流电桥和交流电桥两大类。 直流电桥是一种比较式的测量仪器,主要用于测量电阻,其灵敏度和准确度都很高。它分为直流单臂电桥和直流双臂电桥两种。直流单臂电桥又称惠斯登电桥,它适用于测量1Ω~1MΩ的中阻值电阻。直流双臂电桥又称凯尔文电桥,它适用于测量低阻值(1Ω以下)的小电阻,如短导线电阻、大中型电机和变压器绕组的电阻等。

六、单臂电桥求解

单臂电桥采用恒流源供电,这样电桥的输出不受温度的影响。单臂电桥检测出电阻的变化后,经过差分放大器,输出信号再经过电压电流的转换,变换成相应的电流,该电流信号通过非线性矫正电路的补偿,即产生与输入信号成线性关系的DC4~20mA标准输出信号。

应力作用到半导体材料上,除会产生形变外,材料的电阻率亦随之而变。这种由于应力作用而使材料电阻率改变的现象称为压阻效应。

七、单臂电桥与双臂电桥原理图

  双臂电桥,单臂电桥不适于测量1Ω以下的小电阻。这是因为,当被测电阻很小时,由于测量中连接导线的电阻和接触电阻的影响,造成很大的测量误差。直流双臂电桥曾称凯尔文电桥,可以消除接线电阻和接触电阻的影响,是一种专门用来测量小电阻的电桥。  直流双臂电桥是采用凯尔文线路宽量程的携带式精密型直流电桥。产品置有指零仪并能内附工作电源。适宜工矿企业、科研单位的实验室及室、车间现场或野外工作场所对直流低电阻作精确测量。是电线电缆行业规程指定产品。QJ57P型直流双臂电桥技术参数QJ57相同,采用国际流行新颖外壳。对金属棒、板料、电缆、导线等,金属导体的电阻值的测定。对电流汇流排、金属壳体等焊接质量的检查。对低阻标准器、直流分流器、功率型电阻器等的校验和调整。对开关、电器、接触电阻的测定。对各类型电机、变压器线组的直流电阻测量和电刷、开关的接触电阻以及作升温试验等。在双臂电桥中,选择相同的接线柱和导线,都比较容易,只要其影响相同,从理论上说对被测电阻的影响不存在的,但在实际测量中,这种影响是不可避免存在的,但从测量的手段而言,可以忽略不计的,因此,对其精度要求极高的电阻测量,可以说双臂电桥能够大大减小接线电阻和接触电阻对测量结果的影响。因此,用直流双臂电桥测量小电阻时,能得到较准确的测量结果。功率越大的变压器直流电阻相对越小。

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