QJ36电桥使用说明书.doc

1、.QJ36型市电式单双臂两用直流电桥使用说明书1/20.目录 1 2 4 7 7 13 1515 17 172/20.一、概述QJ36型市电式单双臂两用流电桥，是本厂在原QJ36型单双臂两用直流电桥的基础上改革创新而成的一款精密电工测量仪器。原 QJ36 型单双臂两用直流电桥既具备准确度高、 灵敏度高、调节性好的专业水准， 又具备物理模型明晰、 面板结构直观的教学优势， 因而被广泛应用在法定计量、科研生产、 实验教学等众多领域中。 但是这款备受欢迎的高档电桥也有缺憾： 其一，不能直接以市电充当工作电源；其二，面板上没有配备本机检流计；其三，作为双桥使用时，需要在机外搭建一条大电流电路（ “体外

2、循环”），因而购置比较操心，使用不够干练。本厂出品的QJ36型市电式单双臂两用直流电桥，面板采用13 端钮的创新布局， 直插市电， 无“体外循环” ，用户可使用本机检流计， 也可外接检流计， 妥善解决了上述历史遗留问题， 极大地方便了使用者，充分发挥并进一步提升了原 QJ36 型单双臂两用直流电桥的技术特色。1 本仪器准确度等级为 0.02级。2 本仪器测量范围如下 :单桥 :10 2 10 6双桥： 10 -6 10 23.本仪器各桥臂电阻值的冷态校验端子如下:R1：PN1 RX 单 (右 );R2 ：PN2 外接检流计 (右 );RM ： PX1 外接检流计 (右 );RM ：PX2RX

3、单(右);4.根据上述第 3 款内容 , 本仪器也能作为精密级可变电阻3/20.箱使用。一、 技术数据1本电桥可使用在周围空气温度20 8 ,相对湿度 80%和不含有害杂质气体的环境中工作。2 当温度20 5 , 相对湿度 80% ，并按使用规则选用电压及各桥臂阻值，其各量程温误差，应符合如下要求：表 1单桥电路的仪器误差一览表程量电源误差被测电阻（）比例臂电阻（）电压R XR 1R2（ V）（ % ）10 210 31000.0210001000(基本)10 310 410000 510 410 510 510 610000100 0.1在满足测量灵敏度的前提下, 电源电压应就低不就高。被测

4、电阻 R X 之接线电阻值应 0.001 ,如在测量中达不到这一要求时 ,可在测量中减去接线电阻值。4/20.表 2双桥电路的仪器误差一览表被测电阻()标准电阻()比例臂电阻()电 源误差RXR NR1=R2电 压(V)(%)10 10 210110110 30 10 -1 110 -11.50.0210 -2 10 -110 -2(基本)10 -3 10 -210 -3RMR1调换 RX 和 RN 位置时 , 计算式中 调换为R1RM10 -4 10 -310 310 -30 0.0510 -5 10 -410 21.5 0.210 -6 10 -510 2标准电阻 RN 和被测电阻 R X

5、 的电位端接线电阻值应小于0.002,跨接电阻 r 应小于 0.01 。（ 1）零位电阻值 0.012。（ 2）电桥示值的允许变差如下:测量臂电阻示值变差0.001 比例臂电阻示值 :10 时,变差 0.004 10 时,变差 0.02 5/20.（ 5）电桥电路与外壳之间的绝缘电阻1000M。（ 6）电桥电路与外壳之间应耐受频率为50H Z 的正弦波交流电压500V, 历时 1 分钟而不击穿。三、原理本电桥简化原理线路如图1 所示：图 1 QJ36 型单双臂两用直流电桥简化线路图图中：S1 及 S2 比例臂选择开关。R1 及 R2 比例臂电阻。I RM 及 RM 电阻箱式测量臂的读数盘。K

6、1 及 K 2 检流计通断按钮。K 3 检流计短路按钮。6/20.K 4 电源通断按钮。1及 2双电桥时接标准电阻（R N ）的端钮。3及 4双电桥时接未知电阻（R X ）的端钮。5及 6单电桥时接未知电阻（R X ）的端钮。7及 8接检流计（ G）的端钮。9及 10 单电桥时接电源（E ）的端钮。11 静电屏蔽端钮。按照测量需要和使用规则， 分别可以组成单电桥和双电桥的测量线路：1 、单电桥测量线路原理图如图2 所示图 2QJ36 型直流电桥的单电桥测量线路原理图测量时利用测量臂RM 的调节，使检流计指零，得单电桥测R17/20.量被测电阻 R X 的计算式：RX= RM（）R23所示：2

7、、双电桥测量线路原理图如图图 3QJ36 型直流电桥的双电桥法测量线路原理图图中： r 1 r 4 外接连线电阻r 0 外接跨线电阻8/20.S外接电流转向开关。RP 外接可变电阻器（箱）A直流安培表（根据电路中所需电流而定）。测量时，利用测量臂RM 和 RM 的联动调节，使检流计指零，得双电桥测量被测电阻RX 计算式：（跨线电阻 0.001 时）RM（）RX = RNR1当调换 RX和 RN的位置时 :R1（）R = RNXRM式中 : R M=RMR1=R 2四、结构所有测量臂的6 个读数盘， 2 个比例臂转换开关，4 个按钮及 13 个接线柱等都装在铝制安装板上，并装在机箱内。所有转换开

8、关的接触元件全部采用银铜复合材料制成。电阻元件材料采用锰铜材料制成，便于保证仪器的正确性和稳定性。为了消除外界泄漏电流的干扰，在结构上还具有静电屏蔽端钮，便于与检流计和外接元件等连接接地之用。五、使用说明（一）单电桥法测量步骤：1 图 1 中的 1 11 号端钮是老式接法。之所以要保留该图，原因有三： 表达原理简洁明了： 与老用户脸熟； 老式产品还在销9/20.售。新式仪器的单电桥测量线路按图4 连接，同时可参阅图1 、图 2 。图 4 QJ36 型电桥的单桥法测量接线图2 将检流计上方的“单双桥”转换开关从“空”档调到“单”档。3 根据被测电阻 RX 估计值的大小，按表 1 选择合适的电源电

9、压。具体方法是：调节检流计左下方的“灵敏度”旋钮，该旋钮又是“量程 / 电源适配区间”选择旋钮，旋钮周围按顺时针标有被测电阻范围 10 010 110 210 310 410 -110 -2 10 5 10 6 10 -3 10 -6 ，单位是欧姆（），这个数字链正好对应了电源电压从 0.2V 连续递增到 5V 的变化顺序 , 表明不同大小的 RX 需要不同大小的测量电压 .调节该旋钮不必很精确 ,电压越高 (顺时针旋转 )则灵敏度越高 ,但电阻元件发热越多， 会造成指针飘移甚至烧毁元件。 所以只要灵敏度够用， 电压尽量就低不就高。开机前应将该旋钮逆时针转到底，以便使仪器从电流最小（也是灵敏度

10、最小） 状态开始工作， 这样即使电桥偏离平衡态很10/20.远，检流计的偏转也不超量程， 一方面能保护检流计， 更重要的是接下来调节桥臂时（先调高位测量盘） ，能根据检流计判断调节的方向是否正确； 反之，若一开机电流就很大， 检流计指针超量程偏在某一边， 无论怎样调节桥臂， 都看不出指针偏转力度是在减小还是在增大， 成为盲调乱试 。初学者操作不得要领，调平费时甚至烧坏仪器，多数都是没有想清楚这一层逻辑关系。随着电桥被初步调平，谨慎增大电流（也是提高灵敏度），使检流计原来的微小偏移得以放大，以便指示操作者进一步调平，从次高位测量盘逐步调到最低位，类似调天平， 从大砝码调到小砝码。 一般地， 当转

11、动各位测量盘来调平电桥时，若把仪器误差前一位所对应的盘转动1 档，检流计对应的偏转量能有1格左右， 可以认为仪器灵敏度已足够高，只要调节仪器误差本位盘使检流计指零， 则检流计的残余偏转已小于公认的视觉识别阈 0.1 格，当然更小于仪器误差，调平过程已收敛到位。4. 根据被测电阻 RX 的估计值 , 按表 1 选择合适的 R1 、 R2数值， 尽量令 RM 读数盘的最高位 （ 1000 ）被利用，至少用到次高位（ 100 ），以保证测量结果的有效数位足够多。5 测量中、低电阻时，每根外接导线的电阻均不应大于0.001 。6 准备工作做好后，按动面板右上角的电源开关（红色） ，通电预热 5 分钟。

12、调节检流计右下方的“调零”旋钮，使检流计指针准确指零。 当变动某个桥臂电阻或电源电压之后， 要记住给检流计重新调零。7 先按下“粗”按钮（面板左下角） ，使检流计接通；再按下“电源（两） ”按钮（面板左下角）使电源接通，此时检流计指示有偏转。 调节 RM 读数盘使检流计指零，松开“电源（两）”11/20.按钮将电源切断。8 再按下“细” 按钮（面板左下角） ，顺次按下 “电源 （两）”按钮，发现检流计还有偏转， 再次调节 RM 读盘使用检流计指零，松开“电源（两） ”按钮。此时可求得被测电阻值为R1（ 1）RX = RM 2R9电阻元件发热原因有二：电压太高或通电时间太长。测量中应经常松开“电

13、源（两） ”按钮，以免元件发热引起指针飘移、测量读数不稳。10 如果检流计灵敏度不能满足测量要求，可将检流计左方的钮子开关掷向“外”档，另选AC15 、 AZ19 等型号的高灵敏度检流计（本厂有售） ，接到本电桥面板左上角的“外接检流计”接线柱上。11 测试完毕应将“单- 双桥”转换开关恢复到“空”档；“灵敏度”旋钮逆时针旋到底；关闭电源开关；令“粗” 、“细”、“电源 （两）”按钮释放 （向上弹起）；R1 、 R2 、 RM 的各读数盘置于中间档位较好；置于零位并不妥当，下次误开机容易过电流。（二）双电桥法测量步骤：1. 测量线路按图 5 所示进行连接（同时参见图 1 及图 3 所示）。2

14、将检流计上方的“单 - 双桥”转换开关从“空”档调到“双”档。3. 根据被测电阻 RX 估计值的大小， 按表 2 选择合适的电源电压。具体方法是 : 调节检流计左下方的“灵敏度”旋钮(又是“量12/20.程 / 电源适配区间”选择旋钮 )，旋钮周围按顺时针标有被测电阻范围 10 010 110 210 310 410 -1 10 -210 510 610 -3 10 -6 ，单位是欧姆（） ，这个数字链正好对应了电源电压从 0.2 连续递增到 1.5V 的变化顺序 , 表明不同大小的 RX 需要不同大小的测量电压。 调节该旋钮不必很精确， 电压越高 （顺时针旋转） 则灵敏度越高 ，但电阻元件发

15、热越多， 会造成指针飘移甚至烧毁元件， 在使用双桥时尤其明显。 所以，只要灵敏度够用，电压尽量就低不就高。 开机前应将该旋钮逆时针转到底， 测量中谨慎增大。图 5 QJ36 型电桥的双桥法测量接线图仪器面板左下角有一个“电源（两） ”按钮，按下该按钮，电源接通； 释放该按钮， 电源切断。 在调整桥臂、 观察检流计的过程中，“电源（两） ”按钮只能点动（短时接通，随手释放） ，不允许持续通电，双臂电桥尤其要注意。4.根据被测电阻RX 的估计值，按照表2 和公式 RM =13/20.RX R1 / RN ， 选择合适的 RN 值（即尽量接近 RX ），进而选择合适的 R1 、R2 数值（ R2 恒

16、等于 R1 ），尽量令 RM 读数盘的最高位 （1000 ）被利用，至少用到次高位（ 100 ），以保证测量结果的有效数足够多。5.RX 、 RN 的每根外接导线的电阻均不应大于0.001 。6 准备工作做好后,按动面板右上角的电源开关(红色 ),通电预热 5 分钟 .调节检流计右下方的“调零”旋钮，使检流计指针准确指零。 当变动某个桥臂电阻或电源电压之后，要记住给检流计重新调零。7先按下“粗”按钮（面板左下角），使检流计接通；再按下“电源（两） ”按钮（面板左下角）使电源接通，此时检流计指示有偏转。调节 RM 读数盘使检流计指零，松开“电源（两） ” 按钮将电源切断。8 再按下“细” 按钮（

17、面板左下角） ，顺次按下 “由源 （两）”按钮，发现检流计还有偏转， 再次调节 RM 读数盘使检流计指零，松开“电源（两） ”按钮。此时可求得被测电阻值为RM（）（ 2）RX = RN R1（ orR2）9以上 8 款要求 RN 尽量接近 RX，此外还要求 RN RX。实践中会遇到相反的情况，即RN 虽然接近 RX，但 RN RX。此时可采取如下变通措施完成测量：将图5中的 RN和 RX调换位置，仍按照上述方法操作，按下式计算结果：R1（ orR2）（ 3）RX = RN （）RM14/20.还可按照 8 、9 两款测量同一个电阻，将（ 2 ）、（ 3）两式求平均，以便减小系统误差。10 电阻

18、元件发热原因有二：电压太高或通电时间太长。测量中应经常松开“电源（两） ”按钮，以免元件发热引起指针飘移、 测量读数不稳。 与单桥相比， 本条款对双桥尤为重要，因为双桥电流比单桥大得多， 调平时只能点动 “电源（两）”按钮，随手释放，切不可按下锁死。11 紧靠“电源（两） ”按钮右边有一个“换向开关” 。测量中如发现回路热电势影响严重， 可在该“换向开关” 正、反状态下测两次结果，取其平均值。12 如果检流计灵敏度不能满足测量要求，可将检流计左方的钮子开关掷向 “外” 档，另选 AC15 、AZ19 等型号的高灵敏度检流计（本厂有售） ，接到本电桥面板左上角的“外接检流计”接线柱上。13 测试

19、完毕应将“单 - 双桥”转换开关恢复到“空”档；“灵敏度” 旋钮逆时针旋到底； 关闭电源开关； 令“粗”、“细”、“电源（两） ”按钮释放（向上弹起） ；R1 、 R2 、RM的各读数盘置于中间档位较妥。六、注意事项1 电桥测量时应按照表1 及表 2 规定，尽可能用RM 的第读数盘（即1000盘，最高位数字）读出被测电阻值RX 的第一位数字， 从而使测得值更为正确， 并可减少电阻元件的消耗功率（如有条件采用高灵敏度的检流计时， 则电源电压和线路电15/20.流都可相应减小） 。2 当使用环境湿度比较低（即干燥）时，测量时如发生静电干扰，可将电桥和检流计上具有的接地端钮联在一起后接通大地，干扰即

20、可除消。3 当单电桥法测量较高电阻时，如发现泄漏电流干扰时，可采用对称电路法进行测试，如图6 原理线路所示。图 6QJ36型直流电桥对称法测量线路原理图图中 :RP1 及 R P2 外接等效可变电阻器（箱）16/20.S3 外接转换开关。测量时先松开K4 按钮，断开电源，然后按下K 1 按钮（粗）并将转换开关S 3 放在“ A”的位置，此时RX 、 R 1，R P1 及 R P2组成无源桥路，如果检流计G 指针有偏转，可借助外接变阻器（箱） RP1 或 RP2 来调节，使检流计指零。接着按下K 2 （细），进一步细调R P1 或 RP2 ，再次使检流计指零，则此时RP1 与 RP2的比值恰好为

21、检流计创造了与大地等电位的条件（虚地），原有的干扰得以消除。将开关S3 转到“ B ”的位置，始可按下K 4 按钮接通电路，并按单电桥法测量步骤对R X 进行测量。七、维修1 每隔 12 个月，应对电桥进行复查和维护整修工作。2 电桥如长期搁置后再用，可能在电刷或按钮的触点表面生成油尘间隔，导致接触不良。此时应将全部旋钮转动数次，如仍旧接触不良， 可将面板拆下， 用棉花浸汽油或无水酒精清洗触点，并涂上无酸性润滑油使之保持清洁，仪器方可正常使用。3 电桥可能发生的故障原因及维修方法如表3 所示：八、成套性1、随同每台产品同时供应的文件有：（ 1 ）产品合格证1份（ 2 ）使用说明书1份2、与本产品配套使用的仪器有：(1) 标准电阻（本厂有售） ： BZ3 型（九只一套）17/20.FMBZ-01教学型（一只九档）(2) 被测电阻（本厂有售） ：表 3FMQJ36 型电桥可能发生的故障一览表检测测试点的端