电桥调零电路中的r起何作用(电桥调零电路的原理

1. 电桥调零电路的原理

电桥工作原理：

当被测量发生变化时，会使得感应电阻的阻值发生变化，从而打破电桥平衡，使得检流计不再为零或Uab电压不再为零，此时Uab电压的大小与被测量变化相对应，通过建立电压Uab与被测量的数据对应表，从而得到相应的测量值。

电桥电路的认识：

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。

电桥电路的作用:把电阻片的电阻变化率ΔR/R转换成电压输出，然后提供给放大电路放大后进行测量。

单臂工作:电桥中只有一个臂接入被测量，其它三个臂采用固定电阻;双臂工作:如果电桥两个臂接入被测量，另两个为固定电阻就称为双臂工作电桥，又称为半桥形式;全桥方式:如果四个桥臂都接入被测量则称为全桥形式。

2. 电桥电路工作原理

电桥电路主要输出是差模。

共模信号：双端输入时，两个信号相同。

差模信号：双端输入时，两个信号的相位相差180度。

任何两个信号都可以分解为共模信号和差模信号。

设两路的输入信号分别为： A,B.

m,n分别为输入信号A，B的共模信号成分和差模信号成分。

输入信号A，B可分别表示为：A=m+n;B=m-n

则输入信号A,B可以看成一个共模信号 m 和差模信号 n 的合成。

其中m=(A+B)/2;n=(A-B)/2。

差动放大器将两个信号作差，作为输出信号。则输出的信号为A-B，与原先两个信号中的共模信号和差模信号比较，可以发现：

共模信号m=(A+B)/2不见了，而差模信号n=(A-B)/2得到两倍的放大。

这就是差模放大器的工作原理。

3. 桥式电路的调零原理

半波整流电路:半波整流是一种利用二极管的单向导通特性来进行整流的常见电路，除去半周、剩下半周的整流方法，叫半波整流。作用是将交流电转换为直流电，也就是整流。

桥式整流电容滤波原理与半波时相同，由于在变压器输出交流电压的一个周期内对电容 C 充电两次，故输出波形比较平滑。与半波整流电容滤波相比较，桥式整流电容滤波的输出电压高且脉动成分小。

4. 电桥调零电路中r的作用

当R1/R2=R/RX时，电流表上没有电流流过，此时，电流表指针在正中央。一般来说，R1=R2，所以，当调节可变电阻R的时候，假如电流表的读书为零，RX=R。由此就可以测出电阻RX。

一段导线上电流为0，也就是说导线两端没有电流差，即在电桥电路中电流分别经过R1和R2后，电压降压是相等的，也就是说U1=U3。并联电路各支路电压相等且等于总电压U，因此可推出Ur=Ux【Ur是未知电阻R上的电压降，Ux是滑动变阻器Rx上的电压降】。

5. 电桥调零的方法

①使用电桥时，首先大致估计一下被测电阻的阻值范围和所要求的准确度，而后根据所估计的数值来选择电桥。所选用电桥精度应略高于被测电阻的精度，其误差应小于被测电阻允许误差的1/3。

②根据电桥使用说明的要求，选择各桥臂的适当数值及工作电源电压。

如果电源电压低于规定值，将影响电桥的灵敏度；若电源电压高于规定值，则可能烧坏桥臂电阻。

为避免发生上述事故，通常在电源回路中串接一只可调电阻，调整电压为规定值。如果需要外接直流电源，应按说明书要求选择，一般直流电桥的电源在2～4V。

③当需要外接检流计时，所选择检流计的灵敏度要适宜。检流计的灵敏度过大，会使电桥平衡困难，调整费时；灵敏度过低，又不能达到应有的测量精度。

因此，所选择的检流计在调节电桥最低一挡时，只要指针有明显变化即可。

④在使用电桥时，应先把检流计的锁扣打开，并调节调零器把指针调到零位。

⑤连接线路时，将被测电阻Rx接到标有Rx的接线柱上。

如果为外接电源，则电源的正极应接电桥的“+”端钮，电源的负极接在“-”端钮。

接线应选择较粗较短的导线，并将接头拧紧，因为接头接触不良，会使电桥的平衡不稳定，甚至能损坏检流计。

⑥估计被测电阻的大小，选择适当的桥臂比率。

如果事前对被测电阻阻值心中无数，应用万用表粗测，然后再根据检测的数值选择桥臂比率，这样可防止因电桥极不平衡而损坏检流计的情况。

选择桥臂比率时，应使比较臂的各挡都能被充分利用，以使电桥易于调到平衡，并能保证测量结果的有效数字。如被测电阻Rx为几欧时，应选用0. 01的比率，这时比较臂的读数若为7896，则被测电阻为

如果桥臂比率选择1，当电桥平衡时，桥臂电阻只能读到一位数8，这时

显而易见，其测量结果是不能令人满意的。因为误差很大，失去了精确测量的意义。

⑦进行测量时，应先按通电源按钮，然后再按通检流计按钮。如果检流计指针向“+”的方向偏转，表示需要增大比较臂的电阻；如果检流计指针向“-”的方向偏转，则应减小比较臂的电阻。如此反复调节比较臂的电阻，直到检流计指针指到零位，使电桥平衡为止。

在调节过程中，在电桥尚未接近平衡状态前，通过检流计的电流较大，不应使检流计按钮旋紧，只能在每调节一次时短时按下按钮，观察平衡状况。当检流计指针偏转不大时，方可旋紧按钮进行反复调节。

⑧当测量小电阻时，应注意把电源电压降低，并只能在测量的短暂时间内将电源接通，否则因通电时间较长，会导致桥臂过热。

注意，直流单电桥不适合测量0.1Ω以下的电阻。

⑨当测量具有电感性绕组（如电动机或变压器绕组）的直流电阻时，应特别注意要先按下电源按钮，充一下电后，再按下检流计按钮，测量完毕应先断开检流计，而后再切断电源，以免因电源的突然接通和断开所产生的自感电动势冲击检流计，而使检流计损坏。

⑩在以电桥的一个臂做电阻箱使用时，要特别注意流过该桥臂的电流不能超过该桥臂的最大允许电流。

6. 电桥调零电路的原理图

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=W2C1W3RX=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。

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