電橋是常用儀器，它的主要特點(diǎn)是靈敏度和準(zhǔn)確度高，分為直流電橋和交流電橋兩大類。直流電橋主要用于測(cè)量電阻，根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，又可分為單臂電橋和雙臂電橋兩種。交流電橋主要用于測(cè)量、電感和阻抗等參數(shù)。萬用阻抗電橋兼有直流電橋和交流電橋的功能。I×R數(shù)字測(cè)量?jī)x則是一種高性能的自動(dòng)阻抗測(cè)量電橋。
直流單臂電橋
直流單臂電橋又稱惠斯登電橋，是一種精密測(cè)量中值電阻(1Ω～1MΩ的直流平衡電橋。通常用來測(cè)量各種電機(jī)、變壓器及電器的直流電阻。常用的有QJ23型攜帶式直流單臂電橋，圖1為它的面板圖。
①直流單臂面板圖說明
a、比率臂轉(zhuǎn)換開關(guān)共分七擋，分別是0.001,0.01,0.1,1,10,100,1000。
b、比較臂轉(zhuǎn)換開關(guān)由四組可調(diào)電阻串聯(lián)而成，每組均有九個(gè)相同的電阻，分別為九個(gè)1Ω，九個(gè)10Ω，九個(gè)100Ω，九個(gè)1000Ω。調(diào)節(jié)面板上的四個(gè)讀數(shù)盤，可得到0～99990范圍內(nèi)任意一個(gè)電阻值(其最小步進(jìn)值為1Ω)。
c、被測(cè)電阻接線端鈕。
d、按鈕開關(guān)。B為開關(guān)，G為檢流計(jì)支路開關(guān)。電橋不用時(shí)，應(yīng)將G鎖住(順時(shí)針旋轉(zhuǎn))，以免檢流計(jì)受振損壞。
e、檢流計(jì)機(jī)械調(diào)零旋鈕。
f、外接電源接線端鈕。
g、檢流計(jì)短路片及內(nèi)、外接端鈕。當(dāng)使用機(jī)內(nèi)檢流計(jì)時(shí)，短路片應(yīng)與“外接”端連接。當(dāng)使用外接檢流計(jì)時(shí)，短路片應(yīng)與“內(nèi)接”端連接。外接檢流計(jì)從“外接”端與公共端接入。
②單臂直流電橋測(cè)量步驟
a、將檢流計(jì)鎖扣打開，調(diào)節(jié)機(jī)械調(diào)零旋鈕，使檢流計(jì)指針指向零。
b、接上被測(cè)電阻Rx，根據(jù)It阻值范圍選擇適當(dāng)倍率，使最高倍率(×1000))示數(shù)不為零為宜。
c、測(cè)量時(shí)，先按下電源按鈕“B”，再按下檢流計(jì)按鈕“G”，
若檢流計(jì)指針偏向“+”，則應(yīng)增大比較臂電阻；若指針偏向“-”，則應(yīng)減小比較臂電阻。調(diào)解平衡過程中不能把檢流計(jì)按鈕按死，待調(diào)到電橋接近平衡時(shí)，才可將檢流計(jì)按鈕鎖定進(jìn)行細(xì)調(diào)，直至指針調(diào)零，電橋達(dá)到平衡。
d、根據(jù)比率臂和比較臂，按下式計(jì)算被測(cè)電阻Rx的值：Rx=比率臂比率×比較臂電阻
直流雙臂電橋
直流雙臂電橋又稱凱爾文電橋，是一種適用于測(cè)量1Ω以下的小電阻。在工程中，常常要測(cè)量金屬的電導(dǎo)率、分流器的電阻值、電機(jī)或變壓器繞組的電阻值等，在用直流單臂電橋測(cè)量這些小阻值電阻時(shí)，接線電阻和接觸電阻會(huì)給測(cè)量結(jié)果帶來不可忽視的誤差。直流雙臂電橋正是為了消除和減小這種誤差而設(shè)計(jì)的。圖2為直流雙臂電橋QJ103型面板圖。
調(diào)節(jié)比率臂和比較臂轉(zhuǎn)盤使電橋平衡，則：被測(cè)電阻Rx=比率臂比率×比較臂電阻
使用直流雙臂電橋方法與直流單臂電橋基本相同，但還應(yīng)注意：
①直流雙臂電橋有四個(gè)接線端，即Pl，P2，C1，C2，其中P1、P2是電位端鈕，C1、C2是電流端鈕。被測(cè)電阻的電流端鈕和電位端鈕應(yīng)與雙臂電橋的對(duì)應(yīng)端鈕正確連接。當(dāng)被測(cè)電阻沒有專門電位端鈕和電流端鈕時(shí)，要設(shè)法引出四根線與雙臂電橋連接，并用內(nèi)側(cè)的一對(duì)導(dǎo)線接到電橋的電位端鈕上，兩對(duì)接頭線不能絞在一起，接線圖如圖2所示。
②連接導(dǎo)線應(yīng)盡量短而粗，導(dǎo)線接頭要除盡污物，應(yīng)接觸良好，并且要連接牢靠，盡量減少接觸電阻，以提高測(cè)量精度。
③直流雙臂電橋工作電流很大，測(cè)量時(shí)“B”按鈕不要鎖定，且使用電池測(cè)量時(shí)，操作速度要快，以避免耗電過多。測(cè)量結(jié)束后，應(yīng)立即切斷電源。
數(shù)字直流單臂電橋是獨(dú)創(chuàng)真正以電橋線路為基礎(chǔ)用精密合金繞線電阻為基準(zhǔn)的數(shù)字電橋、是電橋的更新?lián)Q代產(chǎn)品。
它具有數(shù)字萬用表同樣簡(jiǎn)便、快速、醒目的特點(diǎn)，數(shù)字直流單臂電橋還保持了電橋準(zhǔn)確、穩(wěn)定、可靠的優(yōu)點(diǎn)。
數(shù)字直流單臂電橋特點(diǎn)：
準(zhǔn)確 優(yōu)于同等級(jí)直流電阻電橋外接檢流計(jì)才能達(dá)到的準(zhǔn)確度。
簡(jiǎn)便 只要接上被測(cè)電阻選好量程，測(cè)試過程不再用手工操作。
快速 采樣時(shí)間為0.4秒，一般在數(shù)秒內(nèi)即可顯示穩(wěn)定數(shù)據(jù)。
醒目 采用200mm大數(shù)顯，字跡清晰，一目了然。
穩(wěn)定 主要基準(zhǔn)電阻采用精密錳銅合金線繞制。穩(wěn)定性優(yōu)于0.02%。
可靠 主要元器件采用進(jìn)口原裝，并經(jīng)特殊配選老化。
用戶使用方便、不需要調(diào)零、不用對(duì)標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)試快捷，是工礦企業(yè)、科研單位、計(jì)量部門對(duì)各類直流電阻作精密測(cè)量的選擇。
電橋電路是電磁測(cè)量中電路連接的一種基本方式。由于它測(cè)量準(zhǔn)確，方法巧妙，使用方便，所以得到廣泛應(yīng)用。電橋電路不僅可以使用直流電源，而且可以使用交流電源，故有直流電橋和交流電橋之分。
直流電橋主要用于電阻測(cè)量，它有單電橋和雙電橋兩種。前者常稱為惠斯登電橋，用于1~106范圍的中值電阻測(cè)量;后者常稱為開爾文電橋，用于10 -3~1范圍的低值電阻測(cè)量。
電橋的種類繁多，但直流單電橋是基礎(chǔ)的一種，它是學(xué)習(xí)其他電橋的基礎(chǔ)。
直流單臂電橋又被稱為惠斯登電橋，是一種專門用來測(cè)量中電阻的精密測(cè)量?jī)x器。
結(jié)構(gòu)組成：RX、R2、R3、R4組成電橋的四個(gè)臂，其中RX叫作被測(cè)臂，R2、R3合在一起叫比例臂，R4叫比較臂。實(shí)際中，電阻R2、R3、R4都做成可調(diào)的，便于測(cè)量時(shí)調(diào)整和讀數(shù)。
當(dāng)接通開關(guān)SB后，調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)電阻R2、R3、 R4，使c點(diǎn)電位等于d點(diǎn)電位時(shí)，檢流計(jì)指針指零。此時(shí)，橋上電流等于零，可視為開路，這種狀態(tài)叫作電橋的平衡。此時(shí)有：I1RX＝I4R4 I2R2＝I3R3
由于電橋平衡時(shí)，橋上電流為零，故有I1＝I2，I3＝I4，代入上式，并將兩式相除，可得
注意：提高電橋準(zhǔn)確度的條件：標(biāo)準(zhǔn)電阻R2、R3、R4的準(zhǔn)確度要高。檢流計(jì)的靈敏度也要高，以確保電橋真正處于平衡狀態(tài)。
下圖為QJ23型直流單臂電橋是一種電工常用的比較式儀表。
它的比例臂R2／R3由八個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻組成，共分為七擋，由轉(zhuǎn)換開關(guān)SA換接。比例臂的讀數(shù)盤設(shè)在面板左上方。比較臂R4由四個(gè)可調(diào)標(biāo)準(zhǔn)電阻組成，它們分別由面板上的四個(gè)讀數(shù)盤控制，可得到從0～9 999Ω范圍內(nèi)的任意電阻值，最小步進(jìn)值為1Ω。
這種線路是為數(shù)相當(dāng)多的直流電橋的基礎(chǔ)，國(guó)內(nèi)外大批生產(chǎn)這種屯橋，它適合于測(cè)量1～1×106Ω范圍內(nèi)的電阻值。儀表的測(cè)試精度較高，主要是由已知的比例臂電阻和比較臂電阻的準(zhǔn)確度所決定，其次是采用高靈敏度檢流計(jì)作指零儀。
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