电桥 电阻(电阻应变电桥)

一、电桥 电阻

电桥法测量电阻是一种可以精确测量电阻的仪器，是一个通用的惠斯通电桥。

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。

电桥法测量电阻的原理是四个电阻R0、R1、R2、Rx连成四边形，称为电桥的四个臂。

四边形的一个对角线连有检流计，称为“桥”；四边形的另一对角线接上电源，称为电桥的“电源对角线”。

E为线路中供电电源，学生实验用双路直流稳压电源，电压可在0-30V之间调节。R保护为较大的可变电阻，在电桥不平衡时取最大电阻作限流作用以保护检流计；

当电桥接近平衡时取最小值以提高检流计的灵敏度。

限流电阻用于限制电流的大小，主要目的在于保护检流计和改变电桥灵敏度。

电源接通时，电桥线路中各支路均有电流通过。

当C、D两点之间的电位不相等时，桥路中的电流0≠gI，检流计的指针发生偏转；当C、D两点之间的电位相等时，桥路中的电流0=gI，检流计指针指零，这时我们称电桥处于平衡状态。

二、电阻应变电桥

惠斯通电桥执行类似的功能，可用于静态和动态信号。惠斯通电桥功能的最佳可视化是将其看作连接到公共电压源的两个简单的分压器。如果这些分压器中的电阻值相等，则每个分压器中点的电压将相等。连接在这两个点之间的DC电压表将指示零电压，即使两个点都处于1/2激励电压的电压电位。组成分压器的任何一个电阻器的小变化将导致分压器的相对变化。

并在电压表上显示。由于在这些点仅存在应变产生信号，所以可以安装DC放大器代替电压计，并且产生高电平信号，而不管在这两个点处存在的大共模电压。

如果惠斯通电桥电路由4个相等电阻的应变计组成，这些应变计是无应变的，则称该桥为“平衡”，并且在桥输出端子处不存在输出电压。作为应变计的结构加载电阻，电阻增加或减小，导致电桥变得不平衡并产生成比例的信号。根据桥中每个量计的位置，电阻变化将从输出信号增加或减少。

三、阻容电桥电路原理

阻容吸收器在投入运行前用精度较高的电容电桥测量阻容吸收器电容器部分的电容值及tanδ值。

在做预防性试验时，应该用同一台电桥测量电容值和tanδ值，并与前一次测量值比较，看有无变化。

如果40.5KV产品电容量增大2.5%，7.2KV和12KV的电容量增大5%以上，说明电容器内部有故障，应及时更换。

测量的tanδ值有明显增大时，亦应更换。

有条件时，亦可做耐压试验，可采用工频耐压或直流耐压中的任何一种，其耐压值与验收试验相同，试验时不出现闪络或击穿，便继续运行，否则必须更换。

四、阻容移相桥触发电路

常用的有阻容移相桥触发电路、单结晶体管触发电路、晶体三极管触发电路、利用小晶闸管触发大晶闸管的触发电路，等等。可控硅的主要参数可控硅的主要参数有：平均值1、 额定通态平均电流IT在一定条件下，阳极---阴极间可以连续通过的50赫兹正弦半波电流的平均值。2、 正向阻断峰值电压VPF 在控制极开路未加触发信号，阳极正向电压还未超过导能电压时，可以重复加在可控硅两端的正向峰值电压。可控硅承受的正向电压峰值，不能超过手册给出的这个参数值。3、 反向阻断峰值电压VPR当可控硅加反向电压，处于反向关断状态时，可以重复加在可控硅两端的反向峰值电压。使用时，不能超过手册给出的这个参数值。4、 控制极触发电流Ig1 、触发电压VGT在规定的环境温度下，阳极---阴极间加有一定电压时，可控硅从关断状态转为导通状态所需要的最小控制极电流和电压。5、 维持电流IH在规定温度下，控制极断路，维持可控硅导通所必需的最小阳极正向电流。许多新型可控硅元件相继问世，如适于高频应用的快速可控硅，可以用正或负的触发信号控制两个方向导通的双向可控硅，可以用正触发信号使其导通，用负触发信号使其关断的可控硅等等。

五、阻抗电桥电路

应变片工作时.由于电阻值变化很小,电桥相应输出电压也很小,一般需要加 人放大器进行放大.由于放大器的输人阻抗比桥路输出阻抗高很多,所以此时仍视 电桥为开路.

当受应变时,若应变片电阻变化为△尺,其他桥臂固定不变,电桥输出电压 Uo举O,则电桥不平衡,设桥臂比n=RZ/R:,平衡条件尺2/R,二R‘/R:,则 通过分析可以得出:电桥电压灵敏度正比于电桥供电电压,但供电电压的提高 受到应变片允许功耗的限制;电桥电压灵敏度是桥臂电阻比值,:的函数,选择合适 的桥臂比n的值,使电桥具有较高的电压灵敏度.

六、电容元件阻抗

说电容阻抗是负的，这个提问本身就不太符合基本概念。

因为负阻抗意味着负阻特性。说单结晶体管具有负阻特性是对的，但是不能说电容具有负阻特性。所以也就不能说电容阻抗是负的。

众所周知，假设电容容抗模为Xc，则电容容抗为-jXc，其中字母j代表90°，负号-代表-180°，故-j就代表-180°+90°=-90°，

所以说，电容阻抗公式中的负号-代表-180°，字母j代表90°，整体代表-90°，阻抗乘以电流为电压，-90°阻抗，就代表电容电压滞后电流90°，或者说电容电流超前电压90°。

总之，可以说电容阻抗是正交滞后，即90°滞后。

七、并联电阻式电容电桥

利用电桥法测量电容

1．普通交流电桥普通交流电桥法测量电容。将实际电容器等效为串联或并联两种电路，与电容器串联或并联的电阻表示电容器的损耗。前者用于测量损耗较小的电容，后者用于测量损耗较大的电容。当H=0、CX=C0时，电桥处于平衡状态，a-c对角线没有电流输出；若物位H变化，被测电容CX也发生变化，此时，桥路平衡状态被破坏，在a-c对角线上便有电流输出，经二极管检波后，可以得到直流输出信号，该信号大小即反映出物位的高低。2.变压器电桥变压器电桥，与普通交流电桥相比，具有电桥的输入阻抗大、输出阻抗小和抗干扰能力强的优点。由桥路平衡原理对应臂阻抗相乘相等，可推导出其平衡条件为Cx=W2C1W3

RX=W3R1W2当H=0、CX=C0、Rx=R0时，调整C1、R1满足平衡条件，电桥处于平衡状态，输出电压为0，若物位变化，被测电容也发生变化，此时，桥路平衡状态被破坏，有电压输出，经二极管VD检波后，由毫安表M指示输出电流的数值，该数值即反映出物位的高低。

3.2谐振法谐振法测量电容。传感器Cx是谐振回路的调谐电容，谐振回路（L1、C2和Cx）通过电感耦合从稳定的高频振荡器取得振荡电压。Cx变化时，谐振回路的阻抗发生变化。当谐振回路的谐振频率和振荡电路的振荡频率一致时，谐振回路的阻搞达到最大值，其输出信号和经过整流放大后的直流信号都达到最大值。

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