1、課題 第二節(jié) 直流單電橋,課程 電氣測(cè)量,第五章 電路參數(shù)的測(cè)量,主講 電氣工程系 魏雪燕,2013年5月,電橋法,補(bǔ)償法,直讀法,比較法,諧振法,間接法,上次課內(nèi)容回顧,電路參數(shù)的測(cè)量方法有哪幾種？,2020/8/21,在工程與科研實(shí)踐中，電阻、電感、電容和阻抗的測(cè)量是經(jīng)常遇到的問(wèn)題。,新課導(dǎo)入簡(jiǎn)介電橋,思考,如何確定電阻的阻值的大??？,色環(huán)識(shí)別法,伏安法,萬(wàn)用表歐姆檔,2020/8/21,磁電式儀表可以測(cè)量直流電阻，但準(zhǔn)確度比較低，特別是測(cè)量小于1的電阻時(shí)，由于接觸電阻和測(cè)量導(dǎo)線電阻的影響使得測(cè)量無(wú)法進(jìn)行。,如何精確測(cè)量電阻？,2020/8/21,精確測(cè)量電阻可以用電橋。 電橋有直流電橋和

2、交流電橋。 直流電橋用來(lái)精確測(cè)量電阻。 交流電橋用來(lái)精確測(cè)量電感、電容、阻抗等。,2020/8/21,單臂電橋 雙臂電橋 單雙臂電橋 單臂電橋適合測(cè)量中值電阻（1106）； 雙臂電橋適合測(cè)量低值電阻（1以下）。,根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，直流電橋分為,2020/8/21,2020/8/21,第二節(jié) 直流單臂電橋,直流單臂電橋又稱惠斯通電橋 （惠斯登電橋）,2020/8/21,一、單電橋電路構(gòu)成,調(diào)節(jié)橋臂使電橋平衡（指零儀指零），即可從三個(gè)橋臂的電阻，求得被測(cè)電阻值。測(cè)量的準(zhǔn)確度決定于橋臂電阻的準(zhǔn)確度。,被測(cè)臂,比較臂,比例臂,比例臂,2020/8/21,二、單電橋工作原理,調(diào)節(jié)單電橋比例臂和比較臂電阻使電

3、橋平衡,平衡時(shí),按KCL定律,可得,2020/8/21,在實(shí)際的電橋線路中，上式中R2/R3的值是10n比例系數(shù)。實(shí)際上R2/R3和R4已制成相應(yīng)的讀數(shù)盤(pán)。 被測(cè)電阻=比例臂的比例系數(shù)比較臂電阻,2020/8/21,1、標(biāo)準(zhǔn)電阻R2、R3、R4的準(zhǔn)確度要高； 2、檢流計(jì)靈敏度要高，以確保電橋處于平衡狀態(tài)。 3、測(cè)量小于10的電阻時(shí)，單電橋已不適用，必須選用雙臂電橋。,三、單電橋特點(diǎn),當(dāng)被測(cè)電阻小于10歐時(shí)，引線電阻、電橋連接處接觸電阻已經(jīng)影響到橋臂的電阻值和測(cè)量的準(zhǔn)確度。,2020/8/21,引線電阻、電橋連接處接觸電阻已經(jīng)影響到橋臂的電阻值和測(cè)量的準(zhǔn)確度。因此測(cè)量小于10的電阻時(shí)，單電橋已不

4、適用，必須選用雙電橋。,電橋的平衡條件是通過(guò)檢流計(jì)的電流為零。,2、當(dāng)被測(cè)電阻小于10歐時(shí)，為什么選用雙臂電橋？,1、電橋的平衡條件是什么？,思考題,2020/8/21,四、直流單臂電橋的使用,QJ23型的比例臂R2R3由八個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻組成，共分為七擋，由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA換接。,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(pán)控制，可得到從09999范圍內(nèi)的任意電阻值，最小步進(jìn)值為1。,QJ23型直流單臂電橋簡(jiǎn)介,2020/8/21,QJ23型直流單臂電橋電路圖,2020/8/21,QJ23型直流單臂電橋外形圖,比較臂,被測(cè)臂,檢流計(jì)按鈕,電源按鈕,比例臂,檢流計(jì),外接電源,檢流計(jì) 連

5、接片,2020/8/21,1. 電橋調(diào)試 2. 估測(cè)被測(cè)電阻，選擇比例臂 3. 接入被測(cè)電阻 4. 接通電路，調(diào)節(jié)電橋使之平衡 5. 計(jì)算電阻值 6. 關(guān)閉電橋,QJ23型直流單臂電橋測(cè)量電阻的步驟：,2020/8/21,步驟1 電橋調(diào)試,打開(kāi)檢流計(jì)機(jī)械鎖扣，調(diào)節(jié)調(diào)零器使指針指在零位。,2020/8/21,步驟2 估測(cè)被測(cè)電阻，選擇比例臂,選擇適當(dāng)?shù)谋壤?，使比例臂的四檔電阻都能被充分利用，以獲得四位有效數(shù)字的讀數(shù)。,估測(cè)電阻值為幾千歐時(shí)，比例臂應(yīng)選1擋； 估測(cè)電阻值為幾十歐時(shí)，比例臂選0.01擋； 估測(cè)電阻值為幾歐時(shí)， 比例臂選0.001擋。,2020/8/21,步驟3 接入被測(cè)電阻,接入被

6、測(cè)電阻時(shí)，應(yīng)采用較粗較短的導(dǎo)線連接，并將接頭擰緊。,2020/8/21,步驟4 接通電路，調(diào)節(jié)電橋使之平衡,（1）測(cè)量時(shí)應(yīng)先按下電源按鈕，再按下檢流計(jì)按鈕，使電橋電路接通。,2020/8/21,（2）調(diào)節(jié)比例臂旋鈕，選擇合適比例臂。,2020/8/21,（3）調(diào)節(jié)比較臂電阻使之平衡,如此反復(fù)調(diào)節(jié)，直至檢流計(jì)指針指零。,2020/8/21, 若檢流計(jì)指針向“+”方向偏轉(zhuǎn)？, 應(yīng)增大比較臂電阻。,2020/8/21, 若檢流計(jì)指針向“-”方向偏轉(zhuǎn)？,如此反復(fù)調(diào)節(jié)，直至檢流計(jì)指針指零。, 應(yīng)減小比較臂電阻。,2020/8/21,被測(cè)電阻值比例臂讀數(shù)比較臂讀數(shù),步驟5 計(jì)算電阻值,說(shuō)明：各種電橋的原理

7、基本相同,但每種電橋的表盤(pán)可能會(huì)有差異， 實(shí)際使用時(shí)應(yīng)參考電橋使用說(shuō)明書(shū)進(jìn)行讀數(shù)或計(jì)算。,計(jì)算公式：,2020/8/21,步驟6 關(guān)閉電橋, 先斷開(kāi)檢流計(jì)按鈕，再斷開(kāi)電源按鈕,對(duì)于沒(méi)有機(jī)械鎖扣的檢流計(jì)，應(yīng)將按鈕“G”按下并鎖住。, 然后拆除被測(cè)電阻，最后鎖上檢流計(jì)機(jī)械鎖扣。,2020/8/21,為什么要先斷開(kāi)檢流計(jì)按鈕，再斷開(kāi)電源按鈕？,思考,2020/8/21,電橋的工業(yè)運(yùn)用,測(cè)量電機(jī)匝間短路,應(yīng)變片不能彎曲!,應(yīng)變片的電測(cè)量,調(diào)節(jié)一定要快!,2020/8/21,電橋使用注意事項(xiàng),每次測(cè)量結(jié)束，將盒蓋蓋好，存放于干燥、避光、無(wú)震動(dòng)的場(chǎng)合。 發(fā)現(xiàn)電池電壓不足應(yīng)及時(shí)更換，否則將影響電橋的靈敏度。 當(dāng)采用外接電源時(shí)，必須注意電源極性。 不要使外接電源電壓超過(guò)電橋說(shuō)明書(shū)上的規(guī)定值。 搬動(dòng)電橋時(shí)應(yīng)小心，做到輕拿輕放，否則易使檢