1. 单臂电桥桥臂电阻选择
灵敏度是电桥测量技术的一个重要指标,电桥的灵敏度可以用电桥测量臂的单位相对变化量引出输出端电压或电流的变化来表示,即: Su=⊿Uo/(⊿R/R)或Si=⊿Io(⊿R/R) 分别表示电桥的电压灵敏度和电流灵敏度。 测量电桥的桥臂电阻一般都应该按最大灵敏度来选择。 电桥电路电桥电路有单臂桥、双臂桥、全桥之分
1、单臂变化时⊿Uo=±0.25U·⊿R/R
2、两臂变化时⊿Uo=±0.5U·⊿R/R
3、四臂变化时⊿Uo=±U·⊿R/R 有上述计算式可知,测量电桥输出给放大器的电压大小,是由驱动电源电压U和桥臂电阻的相对变化量决定的,而且是正比关系。 由电桥灵敏度的公式可知,提高测量电桥的灵敏度,靠提高驱动电源电压和增加变化的桥臂即可达到。
2. 单臂电桥适于测量的电阻
这种测量方法,除人为因素外,是没有理论误差的,准确度比较高
3. 单臂电桥所测阻值范围
电桥法测电阻消除了原理误差,误差原因有:测量工具引起的系统误差和测量者引起的偶然误差。
电桥失准
导线过长
电源电压过低
检流计灵敏度过低
使用交流电源测电阻
温度,湿度超出允许范围
电磁干扰
人为误差
凯惠电桥错使档位、方法。
直流单臂电桥测量电阻的工作原理是:假设四个电阻固定,当s闭合时,若满足“R3*R2=R1*R4”,即对角的电阻乘积相等,则此时Ucd等于0,就是cd间没有电压。利用这个原理,当等式两边四个量中的一个为未知量的时候,如果调节其余三个电阻的值能使得等式成立,那么用公式就可以得到未知量。
实际上只要等式两边各有一个可以调节的可变电阻,那么另外两个电阻有一个是定值,则余下的另外一个必然可以得到。用这个原理可以做成电阻测量箱。而这个原理用的就是“电桥”的概念,或者说“平衡电桥”的概念。
4. 单臂电桥输出电压与各桥臂电阻的关系式
直流电桥的灵敏度是Su=⊿Uo/(⊿R/R),电桥的灵敏度可以用电桥测量臂的单位相对变化量引出输出端电压或电流的变化来表示,即:Su=⊿Uo/(⊿R/R)或Si=⊿Io(⊿R/R),分别表示电桥的电压灵敏度和电流灵敏度。
电桥电路有单臂桥、双臂桥、全桥之分
1、单臂变化时⊿Uo=±0.25U·⊿R/R
2、两臂变化时⊿Uo=±0.5U·⊿R/R
3、四臂变化时⊿Uo=±U·⊿R/R
有上述计算式可知,测量电桥输出给放大器的电压大小,是由驱动电源电压U和桥臂电阻的相对变化量决定的,而且是正比关系。由电桥灵敏度的公式可知,提高测量电桥的灵敏度,靠提高驱动电源电压和增加变化的桥臂即可达到。
5. 用单臂电桥测量电阻
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。
6. 电阻式传感器的单臂电桥性能
单臂电桥测量1到100千欧的电阻,因此单臂电桥是测量中值电阻的实验仪器
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