掌握直流双臂电桥的使用方法

电桥的使用教学目的掌握直流单臂电桥的使用方法。掌握直流双臂电桥的使用方法。重点和难点重点：直流单臂电桥和双臂电桥的使用方法和注意事项。难点：直流双臂电桥的使用方法。一．电桥的概述在电气实验中，测量直流电阻是用得较多的实验项目，所用测量仪器一般是直流电桥，利用直流电桥测量直流电阻，简单方便，准确度高。直流电桥按其功能可分为：1．直流单臂电桥也叫作惠斯顿电桥或惠登电桥，型号有QJ23型和QJ24型，测量范围一般为0~999000，精度可打0.2%，通常，单臂电桥一般用于测量中值电阻，测量范围在10~1000000。2．直流双臂电桥可以消除接线电阻和接触电阻的影响，是一种测量小阻值（11~0.0001）电阻的电桥。二．直流单臂电桥（惠斯顿电桥）工作原理电桥由四个臂组成，每一个臂可以是电阻，也可以是电容、电感、二极管等元件。如图，电阻R1~R4组成电桥，N2、N2两点接一电压，当R1/R2=R3/R4时，电桥平衡，A、B两点的电压差为零。电桥应用很广，可以作桥式整流，可以用于精确测量等。在测量时，我们以被测电阻Rx取代R1，则由关系式Rx*R3=R2*R4，可得Rx/R4=R2/R3。工作原理Rx是要测量的电阻，R2/R3的比值通常配成固定的比例，称为电桥的比率臂；R4称为比较臂，是一个可调电阻。在测量时，首先选取定的比率臂，然后调节比较臂使电桥平衡，则比率臂倍率和比较臂读数值的乘积就是被测电阻的阻值。2．QJ23型直流单臂桥的使用方法检流计倍率转换开关比较臂转换开关被测电阻接线端钮检流计按钮电源按钮各按钮说明检流计指针当有电流流过检流计时，指针会发生偏转，流过电流的方向不同，指针偏转的方向也不同。比例臂旋钮、比较臂旋钮分别连接R1以及R3、R4电阻（实际电路中电阻有多组），通过调节旋钮可以调节相应的电阻与之相连接。最后的Rx为比例臂和比较臂读数的乘积。调零器用于测量前的指针调零工作，必须先将检流计锁扣打开，才能进行调零。各按钮说明Rx接线柱用以连接被测电阻；检流计连接片通常放在“外接”位置，为提高在高阻值测量中的精度，需外接高灵敏度感流计时，须将连接片放在“内接”位置，外接检流计接在“外接”两端钮上。各按钮说明检流计按钮开关“G”和电源（按钮）开关“B”检流计按钮开关“G”和电源（按钮）开关“B”按下，并旋转90度可锁住，测量过程中调平衡时按下电压开关（按钮）“B”，然后轻轻按下检流计开关“G”；在测量具有电感的元件（如线圈）完毕时，需先松开检流计按钮“G”，后松开电源开关“B”。3．用单臂电桥测量直流电阻的操作步骤1）首先将检流计锁扣打开，调节机械调零旋钮，使指针位于零位。2）将被测电阻接在接线端钮上，根据电阻的阻值范围选择适合的比例臂倍率，使比较臂的四组电阻都用上。3）调节平衡时，先按电源按钮，再按检流计按钮；测量完毕后，先松开检流计按钮，再松开电源按钮，以防被测对象产生感应电动势损坏检流计。3．用单臂电桥测量直流电阻的操作步骤4）按下按钮后，若指针指向“+”侧偏转，应增大比较臂电阻；若向“-”侧偏转，应减少比较臂电阻；调节平衡过程中，不要把检流计钮按死，等到电桥接近平衡时，才可以按死检流针进行细调，否则检流计指针可能因猛烈撞击而损坏。5）若使用外接电源，其电压应按规定选择，过高会损坏桥臂电阻，太低则会降低灵敏度；使用外接检流计，应将内附的检流计用短路片短接，将外接检流计接至“外接”端上。6）测量结束后，应锁上检流计锁扣，以免受振动而损坏。三．直流双臂电桥（凯文电桥）凯文电桥使用方法步骤1：检查灵敏度旋钮置最小位置，打开检流计机械锁扣，调节调零器使指针指在零位。步骤2：估测被测电阻，选择倍率臂步骤3：接入被测电阻。步骤4：接通电路，调节读数盘使之平衡。步骤5：计算电阻值。凯文电桥使用方法示意图四．注意事项：1、用电桥测量电阻时，均不许带电测量，测量时必须将被测电阻与其它所有接线断开，单独测量。2、在进行测量时，应先按电源按钮，再按检流计按钮；测量完毕后，先松开检流计按钮，再松开电源按钮，以防被测对象产生感应电动势损坏检流计。3、因为导体的电阻值是随温度变化的，所以在测量时，必须记录被测导体当时所处环境的温度，所测得的结果都必须进行温度换算后才能和以前测得的数据进行比较。四．注意事项：4、为了减少测量误差，使用双臂临时性电桥时，必须注意四根引出线的连接方法，在测量时应将电位接头P1、P2接被测电阻近的两端，电流接头C1、C2接被测电阻远的两端。5、由于双臂电桥的工作电流较大，所以测量时要迅速，以避免电池的过多消耗。归纳总结直流单臂电桥和双臂电桥的使用方法和注意事项。作业写出直流单臂电桥的使用步骤