纹影法y原理图

容弹

电桥法测电阻18175

实验名称 惠斯登电桥测电阻 （所属实验室：大学物理实验中心217分室） 一、实验基本介绍 电桥是一种比较式仪器，是很重要的电磁学基本测量仪器之一。电桥按其结构特点可分为交流电桥和直流电桥，也可分为单臂电桥和双臂电桥；按工作状态可分为平衡电桥和非平衡电桥。惠斯登电桥称为单臂电桥，是最常用的直流电桥，主要用于低电阻的测量。 二、实验仪器介绍 实验仪器：QJ23型直流电阻电桥，万用电表，电阻若干只。 图 1 QJ23型直流电阻电桥、指针万用表、待测电阻 【QJ23型箱式惠斯登电桥】 如图1所示。箱式直流电桥具有便于携带、准确度高和使用方便等特点。其电路原理图如图2所示。R 1、R 2为比例臂，R s 为比较臂，改变b 点的位置就可以改变R 1/R 2（即比例系数K ）的比值。例如将倍率开关 b 置于“102”时，便有 120.9998.90281.009409.09409.0981.009 1008.9020.999 R R +++++==+ 实验中R x 的误差主要取决于R s ，而不是R 1/R 2的比值。从图2可知，比较臂R s 由四只可变的标准电阻相互串联，其总阻值可达9999Ω。所以该电桥可测量1~9999000Ω范围内的电阻，基本量程为100~99990Ω。 调零旋钮 倍率选择 灵敏度旋钮

图3为QJ23型箱式电桥面板示意图。面板中下部有四个标有“1000 ?”、“100 ?”、“10 ?”和“1 ?”的旋钮，是用来调节比较臂R s的，调节范围为0~9999Ω。使用与读取方法同电阻箱。 面板右下角的“R x ”接线柱是用来联接被测电阻的； 左侧上方的“+E-”用于联接外部电源；“内、G、外”为 检流计选择端钮，当“G”和“内”用短路片联接时，则 在“G”和“外”之间需外接检流计；在“G”和“外” 短路时，则箱式电桥内附的检流计接入了电路。面板右 上角为倍率“K”选择开关。 面板左下角的“B”“G”按钮，从图2可以看出， 前者用于接通电源，后者用于接通检流计支路。在使用 时，“B”、“G”两个电健要同时使用，但需先按下“B”， 再按下“G”；断开时则先松开“G”，再松开“B”， 以保护检流计。 所以使用箱式电桥时，先将倍率K（R 1/R 2 ）确定， 然后调节R S 使电桥平衡，由公式（3）便可计算出测量结果。 三、实验内容预习 实验目的 1. 理解直流电桥的构成和工作原理； 2. 掌握万用电表的使用和电桥的调节方法； 3. 用直流电桥测定电阻的阻值。 实验原理 惠斯登电桥测量电阻的原理 惠斯登电桥的原理如图4所示。图中R 1、R 2 、R s 是已 知其阻值的标准电阻，它们与待测电阻R x 构成一个四边形， 每一边都称为电桥的臂。R 1、R 2 称为比例臂，R s 称为比较臂， R x 称为待测臂。在A、B两端接直流电源E；在C、D两点间接检流计G，结构像桥一样，故称为电桥。当C、D两点间图3图2

电桥法原理

实验十八 电桥法测电阻 电桥是一种用电位比较法进行测量的仪器，被广泛用来精确测量许多电学量和非电量。在自动控制测量中也是常用的仪器之一。电桥按其用途可分为平衡电桥和非平衡电桥；按其使用的电源又可分为直流电桥和交流电桥;按其结构可分为单臂电桥和双臂电桥。本实验介绍的是直流电桥测量电阻。电阻按阻值的大小大致可分为三类：待测电阻值在１Ｍ?以上的为高阻；在1?至1M ?之间时称为中值电阻，可用单臂（惠斯登）电桥测；阻值在1?以下的为低值电阻，则必须使用双臂电桥（又称开尔文电桥）来进行测量。 一 实 验 目 的 （1）掌握直流电桥测电阻的原理和方法。 （2）学习并掌握双臂电桥测低值电阻的方法。 二 实 验 原 理 用伏安法测电阻时，由于电表精度的制约和电表内阻的影响，测量结果准确度较低。于是人们设计了电桥，它是通过平衡比较的测量方法，而表征电桥是否平衡，用的是检流计示零法。只要检流计的灵敏度足够高，其示零误差即可忽略。 用电桥测电阻的误差主要来自于比较，而比较是在待测电阻和标准电阻间进行的，标准电阻越准确，电桥法测电阻的精度就越高。 1．单臂（惠斯登）电桥的工作原理 单臂电桥线路如图1所示，被测电阻R X (即图中 R 3)与三个已知电阻R 1、R 2、R N 、连成电桥的四个臂。四边形的一个对角线接有检流计，称为“桥”，另一个对角线上接电源E ，称为电桥的电源对角线。电源接通，电桥线路中各支路均有电流通过。 A C 当 B 、D 两点之间的电位相等时，“桥”路中的电流，检流计指针指零，这时电桥处于平衡状态。此时 V 0=g I D B V =于是 2 R R N 1R R X = 根据电桥的平衡条件，若已知其中三个臂的电阻，就可以计算出另一个桥臂的电阻，因此，电桥测电阻的计算式为： N X R R R R 2 1= （1） 电阻2 1R R 为电桥的比率臂，称为倍率k ，为 比较臂。以QJ-23型箱式电桥为例，它构造精细，测量范围大(1～),精确度高(在 10～范围内精确度为)，QJ-23型惠斯登电桥面板外形如图2：1-待测电阻接线柱； 2-检流计按钮开关G ； 3-电源按钮开关B ； 4-检流计； 5-检流计调零旋钮；6-左侧3个接线柱是检流计连接端，当连接片接通“外接”时，内附检流计被接入桥路，当连接片连通“内接”时，检流计被短路； 7-外接电源接线柱，箱内为3节2号干电池，约4.5V ，使用时应注意外接电源接线柱是否应短路； 8-比率臂，即上述电桥电路中N R 610ΩΩ5 10%2.0±X R 21R R N R 的比值，直接刻在转盘上； 9-比较臂，即上述电桥电路中电阻箱(本处 为四个转盘)。 2．双臂电桥测低值电阻的原理 用图1所示的单臂电桥测电阻时,其中比例臂电阻R 1、R 3可用较高的电阻, 因此, 与R 1、R 3 相连的导线 7 图2 QJ-23型电桥面板图

惠斯通电桥原理

惠斯通电桥 在实验中，测量电阻的常见方法有伏安法和电桥法。伏安法测量电阻的公式为R=U/I （测量的电阻两端电压/测量的流经电阻的电流），除了电流表和电压表本身的精度外， 还有电表本身的电阻，不论电表是内接或外接都无法同时测出流经电阻的电流 I 和电阻 两端的电压U ，不可避免存在测量线路缺陷。电桥是用比较法测量电阻的仪器。电桥的 特点是灵敏、准确、使用方便，它被广泛地应用于现代工业自动控制电气技术、非电量 转化为电学量测量中。电桥可分为直流电桥、交流电桥，直流电桥可以用于测电阻，交 流电桥可用于测电容、电感。通过传感器可以将压力、温度等非电学量转化为传感器阻 抗的变化进行测量。 惠斯通电桥属于直流电桥，主要用于测量中等数值的电阻（101 ~106 Q ）O 对于太小 的电阻 （10"6 ~101 Q 量级），要考虑接触电阻、导线电阻，可考虑使用双臂电桥；对于大 电阻（107Q 级），要考虑使用冲击检流计等方法。惠斯通电桥使用检流计作为指零仪表， 而实验室用检流计属于 1惠斯通电桥测量原理 图1是惠斯通电桥的原理图。四个电阻 R o 、R i 、R 2、 R x 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I g -0，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I g =0，检流计指针指零（检流计的零点在刻度盘的中间），这时我们称电桥 处于平衡状态。因此电桥处于平衡状态时有： I g =0 U AC =U AD 于是空二邑即R x R 2二R 0R 1 R 0 R 2 此式说明，电桥平衡时，电桥相对臂电阻的乘积相等。这就是电桥的平衡条件。 根据电桥的平衡条件，若已知其中三个臂的电阻，就可以计算出另一个桥臂电阻， 因此，电桥测电阻的计算式为 R x 二邑凤二 KR 。 （1） R 2 电阻R 1、R 2为电桥的比率臂，R x 为待测臂，R 为比较臂，R 。作为比较的标准，实 A 表，电桥的灵敏度要受检流计的限制。 [1 U CB = U DB 1 Rx = 1 R0 I R1 = I R2 1 Rx R x = 1 R1 R 1 1 R0R 0 = 1 R2 R 2

电桥法测电阻

实验十 电桥法测电阻 电桥是一种精密的电学测量仪器，可用来测量电阻、电容、电感等电学量，并能通过这些量的测量测出某些非电学量，如温度、真空度和压力等，被广泛应用在工业生产的自动控制方面。 【实验目的】 ⒈ 掌握用惠斯登电桥测电阻的原理和特点。 ⒉ 学会QJ19型两用直流电桥的使用。 ⒊ 了解双臂电桥测低电阻的原理和特点。 【实验原理】 直流电桥主要分单臂电桥和双臂电桥。单臂电桥又称惠斯登电桥，一般用来测量102 ～ 106Ω的电阻。双臂电桥又称开尔文电桥，可用来测量10-5～10-2 Ω范围的电阻。实验所用的 QJ19型电桥是单、双臂两用直流电桥。 ⒈ 惠斯登单臂电桥的工作原理 惠斯登电桥的原理电路如图3-10-1所示，四个电阻1R 、2R 、3R 、和x R 称为电桥的四个臂，组成一个四边形ABCD ，对角D 和B 之间接检流计G 构成“桥”，用以比较“桥”两端的电位，当D 和B 两点的电位相等时，检流计G 指零，电桥达到了平衡状态。此时有 2211R I R I =，33R I R I x x = 由于x I I =1，23I I =因此可得 32 1 R R R R X = （3-10-1） （3-10-1）式为惠斯登电桥的平衡条件，根据1R 、2R 和3R 的大小，可以计算出待测电阻x R 的阻值，一般称1R 、2R 为比率臂，3R 为比较臂。 图 3-10-1 惠斯登电桥的原理电路图

⒉ 开尔文双臂电桥的工作原理 在惠斯登电桥电路中，存在着接触电阻和接线电阻，这对低电阻的测量将带来很大的误差。特别是当待测电阻的阻值与接触电阻同数量级时，测量便无法进行。在此情形下，为了获得准确的测量结果，必须采用开尔文双臂电桥进行测量。开尔文双臂电桥的电路结构如图3-10-2所示，x R 为待测电阻，S R 为低值标准电阻，1R 、2R 、内R 和外R 均为阻值较大的电阻，Y 表示联接x R 和 S R 的接线电阻（其中包括这一接线与x R 和S R 的接触电阻）它与x R ，S R 同数量级，是引 起测量误差的重要因素，必须设法消除它的影响。对图中以7、2、4为顶点的△形电路变换成Y 型电路后，就可把双臂电桥变成一个惠斯登电桥，根据惠斯登电桥的平衡条件，不难得到开尔文电桥的平衡方程。 )(2 1221R R R R r R R r R R R R R S X 内外内外-++?+= (3-10-2) 不难看出，如果在电桥结构上能够做到内R =外R 和1R =2R (3-10-2)式右边的第二项为零，此时平衡方程就变成如下形式： S R R R R 1 2外= （3-10-3） 实际上不可能完全做到内R =外R ，1R =2R ，但只要把r 值做得很小，(3-10-2)式右边的第二项便为二阶无限小量，此时就可以认为(3-10-3)式成立。 ⒊ 电桥的灵敏度 (3-10-1)式和(3-10-3)式是在电桥平衡条件下推导出来的，在实验中测试者是依据检流计G 的指针有无偏转来判断电桥是否平衡的。然而，检流计的灵敏度是有限的。例如，选用电流灵敏度为1格/1微安的检流计做为指零仪，当通过检流计的电流小于10-7 安培时，指针 图3-10-2双臂电桥的电路结构图

电桥法测电阻

电桥法测电阻

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3 实验十二 用电桥法测电阻 ［实验目的］ 1.研究直流惠斯登电桥的平衡条件。 2.学会用直流电桥的平衡法测电阻。 3.掌握用换位测量法减小系统误差的方法。 4.掌握板式和箱式惠斯登电桥的使用方法。 5.了解箱式双臂电桥（开尔文电桥）测低电阻的方法。 ［实验原理］ 1.惠斯登电桥测电阻 惠斯登电桥是一种精密测量电阻的常用仪器。以往我们所知道的用伏-安法测电阻、用万用表(欧姆表)测电阻都只是一种粗略测量电阻阻值的方法，其相对误差一般都在百分之几以上。原因是在上述这些测量中电表本身的非理想化，(所谓电表的理想化是指：电压表内阻应无穷大，电流表内阻应等于0。)就会给测量带来附加的误差。为了减小这种由于电表非理想化所带来的测量误差，惠斯登就专门设计了一种用于测量电阻的电路──惠斯登电桥。在这个电路中，只要想办法使电流表(检流计)两端电势相等，则通过电表的电流就可以为零。这种情况就称为“电桥平衡”。根据电桥平衡所需满足的关系，我们就可精确地测量电阻了。 (1)惠斯登电桥的测量原理如下 当1R 、2R 、3R 、4R 电阻和检流计等连成如图4-12-1所示电路后，若A 点比B 点具有较高电势时，就会有电流从A 点向B 点方向流动。而从A 点向B 点方向的电流在1R 、3R 两电阻上分为两支，然后通过2R 和4R 又使电流汇于一点。这时假定C 、D 两点电势恰好相等、通过检流计G 的电流恰好为零，设通过ACB 路的电流为1I ，通过ADB 路的电流为2I ，则应有关系： ?? ?==4 2213 211R I R I R I R I (4-12-1) 将式(4-12-1)上下相除，得： 4 3 21R R R R = (4-12-2) 式(4-12-2)表示电桥平衡时，图4-12-1中上边左、右两电阻的阻值与下边左、右两电阻的阻值对应成比例。这就是电桥平衡(即C 、D 间电势相等、CD 间电流为零)的充分必要条件。 根据式(4-12-2)的关系，若已知电桥4个电阻其中的任意3个电阻的阻值，则第4个

高考物理电学十大方法精讲 方法09电桥法

方法09电桥法 如图：R 1、R 2、R 3、R 4是电桥的四个臂，电桥的一组对角顶点a 、b 之间接电阻R ，对角c 、d 之间接电源，如果所接电源为直流电源，则这种电桥称为直流电桥。 电桥电路的主要特点就是：当四个桥臂电阻的阻值满足一定关系时，会使接在对角线a 、b 间的电阻R 中没有电流通过。这种情况称平衡状态。 要达到平衡条件：必须满足a 、b 两点电势相同。 U da =I a R 1 U ac =I a R 2 U db =I b R 3 U bc =I b R 4 U da =U db U ac =U bc R 1I a =R 3I b R 2I a =R 4I b 13 24 R R R R =或R 1R 4=R 2R 3直流电桥的平衡条件是：对臂电阻的乘积相等. 【调研1】 如图所示是一种测量电阻的实验装置电路图，其中R 1、R 2是未知的定值定值，R 3是保护电阻，R 是电阻箱，R x 是待测电阻，V 是一只零刻度在中央、指针可以左右偏转的双向电压表.闭合开关S 1、S 2，调节R ，使电压表V 的指针指在零刻度处，这时R 的读数为90Ω；将R 1、R 2互换后，再次闭合S 1、S 2，调节R ，使电压表V 的指针指在零刻度处，这时R 的读数为160Ω，那么被测电阻R x 的数值及R 1与R 2的比值分别为 （ ） A. 120Ω 3:4 B. 125Ω 4:3 C. 160Ω 16:9 D. 250Ω 9:16 解析： 此题中的电路图是电桥电路图，其中R 、R x 、R 1、R 2称为电桥的四个臂，调节电阻箱R 适当时，使电压表的读数为零，此时称电桥平衡；这时要满足的条件为12 x R R R R =，由该条件即可求出 R x 及R 1、R 2的比值；当R =90Ω时，即12 90x R R R =，R 1、R 2互换后，R =160Ω，即12 160 x R R R =，所以90160 x x R R =得R x =120Ω.进一步求出12 34 R R =.A 对. 【调研2】如图甲所示电路称为惠斯通电桥，当通过灵敏电流计G 的电流I g =0时，电桥平衡，可 R 1 R 2 R 4 R 3 R d c a b E r I a I a I b I b R 1 R 2 R x R V S 2 R 3 S 1

惠斯通电桥原理

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惠斯通电桥 在实验中，测量电阻的常见方法有伏安法和电桥法。伏安法测量电阻的公式为R=U/I （测量的电阻两端电压/测量的流经电阻的电流），除了电流表和电压表本身的精度外，还有电表本身的电阻，不论电表是内接或外接都无法同时测出流经电阻的电流I 和电阻两端的电压U ，不可避免存在测量线路缺陷。电桥是用比较法测量电阻的仪器。电桥的特点是灵敏、准确、使用方便，它被广泛地应用于现代工业自动控制电气技术、非电量转化为电学量测量中。电桥可分为直流电桥、交流电桥，直流电桥可以用于测电阻，交流电桥可用于测电容、电感。通过传感器可以将压力、温度等非电学量转化为传感器阻抗的变化进行测量。 惠斯通电桥属于直流电桥，主要用于测量中等数值的电阻（101~106Ω）。对于太小的电阻（10-6~101Ω量级），要考虑接触电阻、导线电阻，可考虑使用双臂电桥；对于大电阻（107Ω级），要考虑使用冲击检流计等方法。惠斯通电桥使用检流计作为指零仪表，而实验室用检流计属于μΑ表，电桥的灵敏度要受检流计的限制。 1．惠斯通电桥测量原理 图1是惠斯通电桥的原理图。四个电阻R 0、R 1、R 2、R x 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≠g I ，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=g I ，检流计指针指零（检流计的零点在刻度盘的中间），这时我们称电桥处于平衡状态。因此电桥处于平衡状态时有： 于是 2 1 0R R R R x =即102R R R R x = 此式说明，电桥平衡时，电桥相对臂电阻的乘积相等。这就是电桥的平衡条件。 根据电桥的平衡条件，若已知其中三个臂的电阻，就可以计算出另一个桥臂电阻，因此，电桥测电阻的计算式为 002 1 KR R R R R x == （1）

电桥平衡法测电阻

电桥平衡法测电阻 【实验目的】 1.掌握单臂电桥(惠更斯电桥)测电阻的基本原理和方法，了解桥式电路的特点； 2.通过实验的方法了解电桥灵敏度与元件各参量的关系 3.学习实验的记录和结果的误差分析。 【预习题】 1.单臂电桥的平衡条件是什么 2.测量电阻的原理是什么 【实验仪器】 DHQJ-3型非平衡电桥；待测电阻；导线 DHQJ-3型非平衡电桥是专门为教学实验设计的，面板图和内部结构如图所示。它将平衡电桥和非平衡电桥合为一体，可以组成属于平衡电桥的惠更斯电桥、开尔文电桥，也可以组成多种形式的非平衡电桥，是一种综合性的电桥实验仪器。 图2-4-1 DHQJ-3型非平衡电桥面板图

图2-4-2 DNQJ-3型非平衡电桥面板示意图 1．工作电源负端； 2．R 1电阻端； 3．R 2电阻端； 4、5．双桥电流端； 6．'3R 电阻端； 7．单桥被测端； 8．R 3电阻端； 9．工作电源正端； 10．数显直流毫伏表； 11、12、13、14为R 1电阻调节盘，分别为：×1000、×100、×10、×1电阻盘； 15、16、17、18为R 2电阻调节盘，分别为：×1000、×100、×10、×1电阻盘； 19、20、21、22为R 3和'3R 电阻调节盘，分别为：×1000、×100、×10、×1电阻盘； 23．电源指示灯； 24．电源选择开关，分别可选：双桥、3V 、6V 、9V 四种工作电源； 25．电桥输出转换开关，扳向下为内接，扳向上为外接；26、27．电桥输出“外接”端； 28．屏蔽端，接仪器外壳；29、30．电桥的B 、G 按钮，即工作电源和电桥输出通断按钮。 【实验原理】 1.单臂电桥是平衡电桥，其原理如图2-4-3所示,从图中可知：R 1、R 2、R 3、R 4构成一电桥， A 、C 两端供一恒定桥压U s ， B 、D 之间为有一电压表，当平衡时，BD 无电流流过，BD 两点为 等电位，则：U BC =U DC 下式成立： I 1R 1=I 2R 2 (2-4-1) I 1R 3=I 2R 4 (2-4-2) 由于R 4=R x ，于是有 4 3 21R R R R ( 2-4-3) R 4为待测电阻R x ，R 3为标准比较电阻，式中K=R 2/R 1，称为比率，一般单臂电桥的K 有、、、 1、10、100、1000等。本电桥的比率K 可以任选。根据待测电阻大小，选择K 后，只要调节R 3，使电桥平衡，检流计为0，就可以根据(1)式得到待测电阻R x 之值。

惠斯通电桥原理简介

惠斯登电桥的原理与应用 大学物理基础性实验 乐山电大幸荣安 【摘要】惠斯登电桥是大学物理基础性实验之一。教学辅导中发现，在理工科中，不同专业的学员，对惠斯登电桥原理的学习要求各不相同，有的专业学员对惠斯登电桥原理只作一般性了解和使用；而电子工程技术类的学员则作一般性了解和使用外，还要求对每一个原理在其它项目中的应用。本文对惠斯登电桥原理作了一般性的论证分析外，还对对惠斯登电桥原理在温度控制技术作了入门式讨论分析。 【关键词】惠斯登电桥交换测量法热敏电阻 这里介紹一种測量电阻值大小的方法，這种方法称为惠斯登电桥測量法。它的特別之处，是在于精确、精細，几乎省去人在判读時所形成的誤差。並且由于它的精細，我們要用它去測量电阻阻值和測量电阻随温度变化的情形，也就是电阻的温度系数。究竟惠斯登电桥是如何能够达到精确、精細的功能？以下就来了解它的原理。 一、惠斯登电桥（平衡电桥）测电阻的原理. 惠斯登电桥原理图1中，接通电源，调节 电桥平衡，即调节电桥四个“臂”R1、R2、R3、Rx，当检流计G的指针指零，B、D 两点电位相等，则有 式称为比率k。箱式惠斯登电桥的比率K有0.001，0.01，0.1，1, 10，100， 1000七档。根据待测电阻Rx大小选择K，调节R3使检流计G为零， 由Rx = KR3求出待测电阻Rx值。 电流计G 的 B、D两点电位 (7--2)

(7--3) 由上式看出，当R1R3= R2Rx时，电流计G 的 B、D两点电位差Uo=0，电桥处于平衡，这就是惠斯登电桥。

二、箱式惠斯登电桥的结构线路(以QJ23型箱式直流单臂电桥为例)图(a) 分析箱式惠斯登电桥的结构线路.提示: 当比率转换开关K连接到0.001的挡位时, R1代表一只电阻的值，而R2代表7只电阻串联值.在不同的挡位时,R1 R2所代表的电阻串联值.各不相同.Rx:被测电阻接线柱R3:由四个可变电阻箱串联组成.每个可变电阻箱的挡位X1Ω、X10Ω、X100Ω、X1000Ω构成.箱式惠斯登电桥的操作法1.检流计的指针作调零处理. 2.确定待测量电阻的大致数值,在Rx被测电阻接线柱间接上被测量电阻. 3.根据被测量电阻的大小值选定比率转换开关K连接的挡位. 4.测量时用跃接法按下"B"和"G"按钮(按下后立即 松开)，若指针偏向"+"方向.则增加R3的数值;若指针偏向"-"方向,则减小R3的数值,反复调节直至电桥平衡. 5.测量有感电阻(如电机、变压器等)时,应先接通"B"和后接通"G"按钮,断开时应先放开"G"再放开"B". 6.使用完毕,必须断开"B"和"G"按钮,并且将检流计的联接片接在"内接"位置,也保护检流计. 2．箱式惠斯登电桥的结构(以QJ23型箱式直流单臂电桥为例) 版面布置图. 图(B)

直流电桥的原理及使用方法

直流电桥的原理及使用方法 一、教学目的：让员工了解直流电桥的工作原理及QJ84A 数字直流电桥的正确使用方法。 二、教学方法：理论教学与现场实际操作相结合 三、教学时间：90分钟 四、教学内容： 1.直流电桥的作用： 主要是针对发电机定子、转子绕组，变压器各侧各相绕组，以及电动机绕组等而进行的一种电气试验。通过该试验，可以检查出绕组内部导线的焊接质量，引线与绕组的焊接质量，绕组所用导线的规格是否符合设计要求，内部绕组有无断裂等。 2.直流电桥的原理： 直流电阻的测量现在一般采用电桥法，电桥法又分为单臂电桥法和双臂电桥法。 单臂电桥原理如图：电桥由三个精密电阻及一个待测电阻组成四个桥臂。对角A 、C 两端接电源，B 、D 之间连接一个检流计作"桥"，直接比较两端的电位。当达到平衡时桥两端电位相等，I g =0。此时 1 2 R R R R X = 。 根据电桥的平衡条件，若已知其中三个臂的电阻，就可以计算出另一个桥臂的电 阻 CR R R R R X ==1 2 双臂电桥的基本原理如下图，在单臂电桥的基础上改变接线，再增加一对高电阻，由电路方程解得 )' '('''121221112x R R R R r R R rR R R R R -+++= 单臂电桥原理图 A R 1 B C D R 2 R E K G R X

使r 尽量小，并将两对比率臂做成 联动机构，尽量使12'1'2R R R R = 则CR R R R R X ==1 2。 式中C 为双臂电桥的倍率 3、QJ48A 数字电桥的使用方法： 1、准备: a 、电桥首次使用前，将五节J-D8000型镍氢电池按极性装入电池盒，用外附充电器充电8-14小时，是充电指示灯全亮。 b 、按下“POWER ”电源开关，预热5分钟，等待测量。 2、校准： a 、电桥只有20m Ω量程需要对零点和准确度进行校准，由于校准时 电池消耗电流较大，故校准时间尽量短。其它量程的零点和准确度由电路设计保证，毋需校准。 b 、准确度校准： 1、零位校准：将“RANGE ”量程开关置于“20m Ω”，并按下“ZERO ” 调零键，在按下“METER ”测量键同时调节调零电位器，使显示器示值为0.调零完毕，应将“ZERO ”和“METER ”二键复位。 2、准确度校准：将“RANGE ”量程开关置于“20m Ω”位置，并按下“19.900m Ω”校准键，在按下“”测量键同时调节“”校准电位器，是显示器示值为19.900m Ω.校准完毕，应立即将“”和“”二键复位。值得注意的是，为避免满量程校准时显示器处于溢出临界状态，故校准值用19.900m Ω，而不是19.999m Ω. 3、测量 ①测量导线的连接 a 、电桥采用四线制测量法，面板上有C1、P1、P2和C2四个接线柱，其中C1、C2为电流端，P1、P2为电位端。电桥由C1、C2给被测试电阻提供测试电流，被测电阻的压降由P1、P2端引入电桥。 b 、测量导线的连接方法如图所示，a 为四引出端电阻器连接方法，如标准电阻器，分流器等，b 为二引出端电阻器连接方法，如线绕电阻器，金属膜电阻器和电线电缆等。 ②测量量程的选择 根据被测电阻值大小选择适合的量程，显示器同时显示小数点和单位标志。当无法估计被测电阻值时，可从最高量程起依次移向低量程，直到测量值最高位落在显示器千位或万位上，使度数值有足够位数，以确保应有的测量精度。 ③测量步骤 双臂电桥原理图 G 1 I 1 2 1 I 2 P 2 P ＇ 2 P ＇ 1 P 1 r R C 1 C 2 2 C ＇ C 1 ＇ I 3 I 2 I 3 I 3 R X E R 2 R R ＇ R ＇

电桥的使用方法Word版

电力设备直流电阻测量试验 一、直流电阻测试的意义 直流电阻试验主要是针对发电机定子、转子绕组，变压器各侧各相绕组，以及电动机绕组等而进行的一种电气试验。通过该试验，可以检查出绕组内部导线的焊接质量，引线与绕组的焊接质量，绕组所用导线的规格是否符合设计要求，内部绕组有无断裂等。 二、直流电阻的测量方法 直流电阻的测量现在一般采用电桥法，电桥法又分为单臂电桥法和双臂电桥法。 单臂电桥原理如图：电桥由三个精密电阻及一个待测电阻组成四个桥臂。对角A 、C 两端接电源，B 、D 之间连接一个检流计作"桥"，直接比较两端的电位。当达到平衡时桥两端电位相等，I g =0。此时 1 2R R R R X =。 根据电桥的平衡条件，若已知其中三个臂的电阻，就可以计算出另一个桥臂的电 阻 CR R R R R X ==1 2 双臂电桥的基本原理如下图，在单臂电桥的基础上改变接线，再增加一对高电阻，由电路方程解得 )''('''121221112x R R R R r R R rR R R R R -+++= 使r 尽量小，并将两对比率臂做成 联动机构，尽量使12'1'2R R R R = 则CR R R R R X ==1 2。 式中C 为双臂电桥的倍率 单臂电桥原理图 A R 1 B C D R 2 R E K G R X G 1 I 1 2 1 I 2 P 2 P ＇ 2 P ＇ 1 P 1 r R 1 C 2 2 C ＇ 1 ＇ I 3 I 2 I 3 I 3 R X R 2 R R ＇ R ＇

三、双臂电桥简介 1、 双倍电桥外型如下图： 图中：1 电流接线柱; 2 电位接线柱; 3 电桥外接下工作电源开关; 4检流计放大器开 关; 5 检流计; 6 检流计调零旋钮; 7 倍率读数旋钮 8 检流计灵敏度调节旋钮 9 粗调旋钮； 10 细调旋钮； 11 电桥工作电源; 12 检流计电源开关 2、QJ44型双臂电桥电路图 四、双臂电桥的使用方法 1、在电池盒内装入1.5V1号手电筒电池6节用作电桥的工作电源、1节9V 电池用做检流计工作电源。如用外接直流电源1.5V~2V 时，电池盒内的1.5V 电池应预先全部取出。 2、“B1”开关扳到通位置，等稳定后，调节检流计指针零位。 3、检查灵敏度旋钮在最低位置。 4、将被测电阻两端接在电桥相应的C1、P1、C2、P2的接线柱上。 5、估计被测电阻值大小，选择适当倍率位置，先按“G ”按钮，再按“B ”按钮，适当调节灵敏度旋钮，观察检流计指针，（注意尽量不要让检流计指针的摆度超过量程，以免 1 2 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 双臂电桥电路图

电桥法测电阻

实验十电桥法测电阻 电桥是一种精密的电学测量仪器，可用来测量电阻、电容、电感等电学量，并能通过这些量的测量测出某些非电学量，如温度、真空度和压力等，被广泛应用在工业生产的自动控制方面。 【实验目的】 1.掌握用惠斯登电桥测电阻的原理和特点。 2.学会QJ19型两用直流电桥的使用。 3.了解双臂电桥测低电阻的原理和特点。 【实验原理】 直流电桥主要分单臂电桥和双臂电桥。单臂电桥又称惠斯登电桥，一般用来测量io2? 6 5 2 10 '■1的电阻。双臂电桥又称开尔文电桥，可用来测量10-?10-f 1范围的电阻。实验所用的 QJ19型电桥是单、双臂两用直流电桥。 D 1惠斯登单臂电桥的工作原理 惠斯登电桥的原理电路如图3-10-1所示，四个电阻R,、 R2、R3、和R x称为电桥的四个臂，组成一个四边形ABCD ,对 角D和B之间接检流计G构成“桥”，用以比较“桥”两端的电 位，当D和B两点的电位相等时，检流计G指零，电桥达到了平 衡状态。此时有 I 1 R l = I 2 R2 , I x R x = I 3 R3 由于I 1 = I x，I 3 = I 2因此可得 c Re R X-R3 (3-10-1 ) R2 (3-10-1 )式为惠斯登电桥的平衡条件，根据R1、R2和&的大小，可以计算出待测电阻R x的阻值，一般称R、R2为比率臂，R3为比较臂。

2. 开尔文双臂电桥的工作原理 在惠斯登电桥电路中，存在着接触 电阻和接线电阻，这对低电阻的测量将 带来很大的误差。特别是当待测电阻的 阻值与接触电阻同数量级时，测量便无 法进行。在此情形下，为了获得准确的 测量结果，必须采用开尔文双臂电桥进 行测量。开尔文双臂电桥的电路结构如 图3-10-2所示，R x 为待测电阻，R s 为 低值标准电阻，R ,、R 2、R 内和R 外均 为阻值较大的电阻， Y 表示联接R x 和 R s 的接线电阻(其中包括这一接线与 R x 和R s 的接 触电阻)它与R x ，R s 同数量级，是引 起测量误差的重要因素，必须设法消除它的影响。对图中以 7、2、4为顶点的△形电路变换 成Y 型电路后，就可把双臂电桥变成一个惠斯登电桥，根据惠斯登电桥的平衡条件，不难得 到开尔文电桥的平衡方程。 R 外R 2 r . R 外 R 内、 R i S R 内 R 2 r ( R i 一 R 2 ) 零，此时平衡方程就变成如下形式: (3-10-3) 实际上不可能完全做到 R 内 = R 外，R = R 2，但只要把r 值做得很小, 第二项便为二阶无限小量，此时就可以认为 (3-10-3)式成立。 3. 电桥的灵敏度 (3-10-1)式和(3-10-3)式是在电桥平衡条件下推导出来的， 在实验中测试者是依据检流 计G 的指针有无偏转来判断电桥是否平衡的。然而， 检流计的灵敏度是有限的。 例如，选用 电流灵敏度为1格/1微安的检流计做为指零仪，当通过检流计的电流小于 10-7安培时，指针 R X (3-10-2) 不难看出，如果在电桥结构上能够做到 R 内 = R 外和 R =R 2 (3-10-2) 式右边的第二项为 R 2 (3-10-2)式右边的 图3-10-2双臂电桥的电路结构图

惠斯通电桥原理精编WORD版

惠斯通电桥原理精编 W O R D版 IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】

惠斯通电桥 在实验中，测量电阻的常见方法有伏安法和电桥法。伏安法测量电阻的公式为R=U/I （测量的电阻两端电压/测量的流经电阻的电流），除了电流表和电压表本身的精度外，还有电表本身的电阻，不论电表是内接或外接都无法同时测出流经电阻的电流I和电阻两端的电压U，不可避免存在测量线路缺陷。电桥是用比较法测量电阻的仪器。电桥的特点是灵敏、准确、使用方便，它被广泛地应用于现代工业自动控制电气技术、非电量转化为电学量测量中。电桥可分为直流电桥、交流电桥，直流电桥可以用于测电阻，交流电桥可用于测电容、电感。通过传感器可以将压力、温度等非电学量转化为传感器阻抗的变化进行测量。 惠斯通电桥属于直流电桥，主要用于测量中等数值的电阻（101~106Ω）。对于太小的电阻（10-6~101Ω量级），要考虑接触电阻、导线电阻，可考虑使用双臂电桥；对于大电阻（107Ω级），要考虑使用冲击检流计等方法。惠斯通电桥使用检流计作为指零仪表，而实验室用检流计属于μΑ表，电桥的灵敏度要受检流计的限制。 1．惠斯通电桥测量原理 图1是惠斯通电桥的原理图。四个电阻R0、R1、R2、Array R 连成四边形，称为电桥的四个臂。四边形的一个对角线连 x 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

电桥测电阻的原理

5 电桥法测电阻的原理 电桥电路是电磁测量中电路连接的一种基本方式。由于它测试灵敏，测量准确，使用方便，所以得到广泛应用。电桥有直流和交流之分，直流电桥主要用于测量电阻。直流单电桥常称惠斯登电桥，用于1～106Ω范围中值电阻测量；直流双电桥常称开尔文电桥，用于10-3～1Ω范围低值电阻测量。交流电桥除测电阻外，还可以测量电容、电感等电学量。通过传感器，还可以测定量一些非电学量，如温度、压力等，在非电量电测方法中有广泛应用。 电桥测量原理： 直流单电桥测量电阻的原理如图所示。图中由精密电阻 箱表示的标准电阻R a 、R b 、R 及待测电阻R x 构成四边形，每 一边称电桥的一个臂。对角点A 、C 与B 、D 分别接电源E 支路和检流计G 支路，接有检流计的对角线BD 称之为“桥”。 当接通电源开关S 和检流计开关G 时，检流计有电流通过， 但当调节四个桥臂到适当值时，检流计无电流通过，此时称 “电桥平衡”。于是B 、D 两点电势相等，即流过R a 和R 的 电流相同，流过R b 和R x 的电流相同。从而有以下关系式： R I R I x 21= 两式相除得， R R R R b x a = 即 R R R R b a x = “热电阻温度传感器特性实验”中用电桥法测铜电阻（Cu50）的电路图也这样，但检流计G 由数字万用表的直流电压表（200mV ）档代替，铜电阻R x 在加温过程中电阻值随温度而变化，所以要不断调节电阻箱R ，使直流电压表（200mV ）示值为0或接近0时立即记录电阻箱R 的值，由R a 、R b 、R 计算R x 的值。实验中R a 、R b 由二个等值电阻元件，或电位器（变阻器）组成，电位器阻值大小用数字万用表测量。 直流单电桥原理图 b a R I R I 21=