直流单臂电桥

1、课题课题 第二节第二节 直流单电桥直流单电桥 第五章 电路参数的测量主讲主讲 电气工程系电气工程系 魏雪燕魏雪燕 20132013年年5 5月月 电桥法电桥法补偿法补偿法直读法直读法比较法比较法谐振法谐振法间接法间接法 上次课内容回顾上次课内容回顾电路参数的测量方法有哪几种？电路参数的测量方法有哪几种？电路参数的测量方法电路参数的测量方法2022-7-2 在工程与科研实践中，在工程与科研实践中，电阻、电感、电容电阻、电感、电容和阻抗和阻抗的测量是经常遇到的问题。的测量是经常遇到的问题。 新课导入新课导入简介电桥简介电桥思考思考如何确定电阻的阻值的大小？如何确定电阻的阻值的大小？确定电阻阻值大小

2、的方法确定电阻阻值大小的方法色环识别法色环识别法伏安法伏安法万用表欧姆档万用表欧姆档2022-7-2 磁电式仪表可以测量直流电阻，但准磁电式仪表可以测量直流电阻，但准确度比较低，特别是确度比较低，特别是测量小于测量小于11的电阻的电阻时时，由于接触电阻和测量导线电阻的影，由于接触电阻和测量导线电阻的影响使得响使得测量无法进行测量无法进行。 如何如何精确测量精确测量电阻？电阻？2022-7-2 精确测量精确测量电阻可以用电阻可以用电桥电桥。 电桥有电桥有直流电桥直流电桥和和交流电桥交流电桥。 直流电桥直流电桥用来精确用来精确测量电阻测量电阻。 交流电桥交流电桥用来精确测量用来精确测量电感、电容、

3、阻抗电感、电容、阻抗等。等。 2022-7-2单臂电桥单臂电桥双臂电桥双臂电桥单双臂电桥单双臂电桥单臂电桥适合测量单臂电桥适合测量中值电阻（中值电阻（1 110106 6）；）；双臂电桥适合测量双臂电桥适合测量低值电阻（低值电阻（11以下）。以下）。 根据结构不同，直流电桥分为根据结构不同，直流电桥分为2022-7-22022-7-2第二节第二节 直流单臂电桥直流单臂电桥 直流单臂电桥又称惠斯通电桥直流单臂电桥又称惠斯通电桥 （惠斯登电桥）（惠斯登电桥） 2022-7-2 一、单电桥电路构成一、单电桥电路构成 调节桥臂使调节桥臂使电桥平衡（指电桥平衡（指零仪指零），零仪指零），即可从三个桥即可

4、从三个桥臂的电阻，求得臂的电阻，求得被测电阻值。被测电阻值。测量的准确度决定于桥臂电测量的准确度决定于桥臂电阻的准确度。阻的准确度。被测臂被测臂比较臂比较臂比例臂比例臂比例臂比例臂。RRRRX仪为指零为被测电阻被测电阻较臂较臂称为比比称为比例臂比例臂中其单电桥由四个桥臂组成单电桥由四个桥臂组成 P, , 4322022-7-2 二、单电桥工作原理二、单电桥工作原理调节单电桥调节单电桥比例臂比例臂和和比较臂比较臂电阻使电阻使电桥平衡电桥平衡441RIRIX3322RIRI平衡时平衡时0gI21II 43II 432RRRRX按按KCL定律定律可得可得2022-7-2 在实际的电桥线路中，上式中在

5、实际的电桥线路中，上式中R R2 2/ /R R3 3的值是的值是1010n n比比例系数。实际上例系数。实际上R R2 2/ /R R3 3和和R R4 4已制成相应的读数盘。已制成相应的读数盘。 被测电阻被测电阻= =比例臂的比例系数比例臂的比例系数比较臂电阻比较臂电阻 2022-7-21 1、标准电阻、标准电阻R2R2、R3R3、R4R4的的准确度准确度要高；要高；2 2、检流计、检流计灵敏度灵敏度要高，以确保电桥处于平衡状态。要高，以确保电桥处于平衡状态。3 3、测量、测量小于小于1010的电阻的电阻时，单电桥已不适用，必须时，单电桥已不适用，必须选用双臂电桥选用双臂电桥。 三、单电桥

6、特点三、单电桥特点 当被测电阻小于当被测电阻小于1010欧时，欧时，引线电阻、电桥连引线电阻、电桥连接处接触电阻已经影响到桥臂的电阻值和测量接处接触电阻已经影响到桥臂的电阻值和测量的的准确度。准确度。2022-7-2 引线电阻、电桥连接处接触电阻已经影响到桥臂的引线电阻、电桥连接处接触电阻已经影响到桥臂的电阻值和测量的电阻值和测量的准确度准确度。因此测量小于。因此测量小于1010的电阻时，的电阻时，单电桥已不适用，必须选用双电桥。单电桥已不适用，必须选用双电桥。电桥的平衡条件是电桥的平衡条件是通过检流计的电流为零通过检流计的电流为零。2 2、当被测电阻小于、当被测电阻小于1010欧时，为什么选

7、用双臂电桥？欧时，为什么选用双臂电桥？1 1、电桥的平衡条件是什么？、电桥的平衡条件是什么？思考题思考题2022-7-2四、直流单臂电桥的使用四、直流单臂电桥的使用 QJ23 QJ23型的比例臂型的比例臂R2R2R3R3由由八个标准电阻八个标准电阻组成组成，共分为七挡，由转换开关，共分为七挡，由转换开关SASA换接。换接。 比较臂比较臂R4R4由由四个可调标准电阻四个可调标准电阻组成，它组成，它们分别由面板上的们分别由面板上的四个读数盘控制四个读数盘控制，可得，可得到从到从0 099999999范围内的任意电阻值，范围内的任意电阻值，最小最小步进值为步进值为11。QJ23QJ23型直流单臂电桥

8、简介型直流单臂电桥简介2022-7-2 QJ23QJ23型直流单臂电桥电路图型直流单臂电桥电路图 2022-7-2 QJ23QJ23型直流单臂电桥外形图型直流单臂电桥外形图 比较臂比较臂被测臂被测臂检流计按钮检流计按钮电源按钮电源按钮比例臂比例臂检流计检流计外接电源外接电源检检流流计计连连接接片片2022-7-21. 1. 电桥调试电桥调试 2. 2. 估测被测电阻，选择比例臂估测被测电阻，选择比例臂 3. 3. 接入被测电阻接入被测电阻4. 4. 接通电路，调节电桥使之平衡接通电路，调节电桥使之平衡5. 5. 计算电阻值计算电阻值6. 6. 关闭电桥关闭电桥 QJ23QJ23型直流单臂电桥测

9、量电阻的步骤：型直流单臂电桥测量电阻的步骤：2022-7-2步骤步骤1 1 电桥调试电桥调试打开检流计打开检流计机械锁扣机械锁扣，调，调节节调零器调零器使指针使指针指在零位指在零位。2022-7-2步骤步骤2 2 估测被测电阻，选择比例臂估测被测电阻，选择比例臂选择适当的比例臂，使比例臂的选择适当的比例臂，使比例臂的四档电阻都能四档电阻都能被充分利用，被充分利用，以获得以获得四位有效数字的读数四位有效数字的读数。估测电阻值为几千欧时，估测电阻值为几千欧时，比例臂应选比例臂应选1 1挡；挡；估测电阻值为几十欧时，估测电阻值为几十欧时，比例臂选比例臂选0.010.01挡；挡；估测电阻值为几欧时，估

10、测电阻值为几欧时， 比例臂选比例臂选0.0010.001挡。挡。2022-7-2步骤步骤3 3 接入被测电阻接入被测电阻接入被测电阻时，应采用较粗较短的导接入被测电阻时，应采用较粗较短的导线连接，并将接头拧紧。线连接，并将接头拧紧。2022-7-2步骤步骤4 4 接通电路，调节电桥使之平衡接通电路，调节电桥使之平衡（1 1）测量时应测量时应先按下电源按钮，再按下先按下电源按钮，再按下检流计按钮，检流计按钮，使电桥电路接通。使电桥电路接通。2022-7-2（2 2）调）调节节比例臂旋钮，选择合适比例臂。比例臂旋钮，选择合适比例臂。2022-7-2（3 3）调节比较臂电阻使之平衡）调节比较臂电阻使

11、之平衡如此反复调节，如此反复调节，直至直至检流计指检流计指针指零。针指零。2022-7-2 若检流计指针若检流计指针向向“+”+”方向偏转？方向偏转？ 应应增大比较臂电阻。增大比较臂电阻。2022-7-2 若检流计指针若检流计指针向向“-”-”方向偏转？方向偏转？如此反复调节，如此反复调节，直至直至检流计指检流计指针指零。针指零。 应应减小比较臂电阻。减小比较臂电阻。2022-7-2被测电阻值比例臂读数被测电阻值比例臂读数比较臂读数比较臂读数 步骤步骤5 5 计算电阻值计算电阻值 说明：各种电桥的原理基本相同说明：各种电桥的原理基本相同, ,但每种电但每种电桥的桥的表盘可能会有差异表盘可能会有

12、差异， 实际使用时应实际使用时应参考电参考电桥使用说明书进行读数或计算桥使用说明书进行读数或计算。 计算公式：计算公式：2022-7-2步骤步骤6 6 关闭电桥关闭电桥 先断开检流计按钮，再断开电源按钮先断开检流计按钮，再断开电源按钮 对于没有机械锁扣的检流计，应将按对于没有机械锁扣的检流计，应将按钮钮“G”G”按下并锁住。按下并锁住。 然后拆除被测电阻，最后锁上检流计机然后拆除被测电阻，最后锁上检流计机械锁扣。械锁扣。2022-7-2为什么要先断开检流计按钮，再断开电源为什么要先断开检流计按钮，再断开电源按钮？按钮？思考思考2022-7-2电桥的工业运用电桥的工业运用测量电机匝间短路测量电机匝间短路应变片不能弯曲应变片不能弯曲! !应变片的电测量应变片的电测量调节一定要快调节一定要快! !2022-7-2电桥使用注意事项电桥使用注意事项每次测量结束，将盒盖盖好，存放于干燥、避光、无每次测量结束，将盒盖盖好，存放于干燥、避光、无震动的场合。震动的场合。发现电池电压不足应及时更换，否则将影响电桥的灵发现电池电压不足应及时更换，否则将影响电桥的灵敏度。敏度。当采用外接电源时，必须注意电源极性。当采用外接电源时，必须注意电源极性。不要使外接电源电压超过电桥说明书上的规定值。不要使外接电源电压超过电桥说明书上的规定值。搬动电桥时应小心，做到轻拿轻放，否则易使检流计搬动