直流单臂电桥概述

课题第二节直流单电桥课程电气测量第五章电路参数的测量主讲电气工程系魏雪燕2013年5月电桥法补偿法直读法比较法谐振法间接法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2020/1/17在工程与科研实践中，电阻、电感、电容和阻抗的测量是经常遇到的问题。新课导入—简介电桥思考如何确定电阻的阻值的大小？确定电阻阻值大小的方法色环识别法伏安法万用表欧姆档2020/1/17磁电式仪表可以测量直流电阻，但准确度比较低，特别是测量小于1Ω的电阻时，由于接触电阻和测量导线电阻的影响使得测量无法进行。如何精确测量电阻？2020/1/17精确测量电阻可以用电桥。电桥有直流电桥和交流电桥。直流电桥用来精确测量电阻。交流电桥用来精确测量电感、电容、阻抗等。2020/1/17单臂电桥双臂电桥单双臂电桥单臂电桥适合测量中值电阻（1～106Ω）；双臂电桥适合测量低值电阻（1Ω以下）。根据结构不同，直流电桥分为2020/1/172020/1/17第二节直流单臂电桥直流单臂电桥又称惠斯通电桥（惠斯登电桥）2020/1/17一、单电桥电路构成调节桥臂使电桥平衡（指零仪指零），即可从三个桥臂的电阻，求得被测电阻值。测量的准确度决定于桥臂电阻的准确度。被测臂比较臂比例臂比例臂。RRRRX仪为指零为被测电阻较臂称为比称为比例臂中其单电桥由四个桥臂组成P,,,,4322020/1/17二、单电桥工作原理调节单电桥比例臂和比较臂电阻使电桥平衡441RIRIX3322RIRI平衡时0gI21II43II432RRRRX按KCL定律可得2020/1/17在实际的电桥线路中，上式中R2/R3的值是10n比例系数。实际上R2/R3和R4已制成相应的读数盘。被测电阻=比例臂的比例系数×比较臂电阻2020/1/171、标准电阻R2、R3、R4的准确度要高；2、检流计灵敏度要高，以确保电桥处于平衡状态。3、测量小于10Ω的电阻时，单电桥已不适用，必须选用双臂电桥。三、单电桥特点当被测电阻小于10欧时，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准确度。2020/1/17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准确度。因此测量小于10Ω的电阻时，单电桥已不适用，必须选用双电桥。电桥的平衡条件是通过检流计的电流为零。2、当被测电阻小于10欧时，为什么选用双臂电桥？1、电桥的平衡条件是什么？思考题2020/1/17四、直流单臂电桥的使用QJ23型的比例臂R2／R3由八个标准电阻组成，共分为七挡，由转换开关SA换接。比较臂R4由四个可调标准电阻组成，它们分别由面板上的四个读数盘控制，可得到从0～9999Ω范围内的任意电阻值，最小步进值为1Ω。QJ23型直流单臂电桥简介2020/1/17QJ23型直流单臂电桥电路图2020/1/17QJ23型直流单臂电桥外形图比较臂被测臂检流计按钮电源按钮比例臂检流计外接电源检流计连接片2020/1/171.电桥调试2.估测被测电阻，选择比例臂3.接入被测电阻4.接通电路，调节电桥使之平衡5.计算电阻值6.关闭电桥QJ23型直流单臂电桥测量电阻的步骤：2020/1/17步骤1电桥调试★打开检流计机械锁扣，调节调零器使指针指在零位。2020/1/17步骤2估测被测电阻，选择比例臂★选择适当的比例臂，使比例臂的四档电阻都能被充分利用，以获得四位有效数字的读数。估测电阻值为几千欧时，比例臂应选×1挡；估测电阻值为几十欧时，比例臂选×0.01挡；估测电阻值为几欧时，比例臂选×0.001挡。2020/1/17步骤3接入被测电阻★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。2020/1/17步骤4接通电路，调节电桥使之平衡（1）测量时应先按下电源按钮，再按下检流计按钮，使电桥电路接通。2020/1/17（2）调节比例臂旋钮，选择合适比例臂。2020/1/17（3）调节比较臂电阻使之平衡如此反复调节，直至检流计指针指零。2020/1/17★若检流计指针向“+”方向偏转？★应增大比较臂电阻。2020/1/17★若检流计指针向“-”方向偏转？如此反复调节，直至检流计指针指零。★应减小比较臂电阻。2020/1/17被测电阻值＝比例臂读数×比较臂读数步骤5计算电阻值说明：各种电桥的原理基本相同,但每种电桥的表盘可能会有差异，实际使用时应参考电桥使用说明书进行读数或计算。★计算公式：2020/1/17步骤6关闭电桥★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，应将按钮“G”按下并锁住。★然后拆除被测电阻，最后锁上检流计机械锁扣。2020/1/17为什么要先断开检流计按钮，再断开电源按钮？思考2020/1/17电桥的工业运用★测量电机匝间短路应变片不能弯曲!★应变片的电测量调节一定要快!2020/1/17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敏度。★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。★搬动电桥时应小心，做到轻拿轻放，否则易使检流计损坏。2020/1/17＊小结：本次课介绍了直流单臂电桥的组成、原理及使用方法。重点是其组成及原理，难点是其使用方法。本次课小结及作业＊作业：1、P297122、预习直流双臂电桥。2020/1/17