直流电桥测量电阻的工作原理

　　直流电桥简介

　　直流电桥，是指测量直流电阻或其变化量的电桥。直流电桥是以惠斯登电桥线路为基础，用精密合金绕线电阻为基准的更新换代产品。数字直流电具有数字万用表同样简便、快速、醒目的特点，还保持了惠斯登电桥准确、稳定、可靠的优点。

　　

　　直流电桥的工作原理

　　1、常规直流电阻电桥工作原理

　　直流电阻电桥，又称为单臂电桥或惠斯顿电桥，其采用典型二端式直流电桥原理，基本原理如图1所示。从图中可见直流电阻电桥由比例臂R、比较臂RA、测量盘RB、内附检流计A及电源E等部分组成。

　　

　　图1 直流电阻电桥原理图

　　测量盘共有四组，每组以六个电阻器及开关组合成多个电阻示值，比例臂则采用差值式，按钮“B”和“G”分别用于控制桥路电源和指零仪的输入端，各按钮按下后旋转90°可以锁住，再旋转90°可以复位；电桥还有指零仪及电源内接、外接转换开关。

　　直流电桥检流计有采用张丝式及电子放大指零仪两种形式的，以电子放大指零仪的居多；此类电桥仅设置机械调零而无电气调零，并具有自动切断电源等功能。电子放大指零仪的使用与张丝式检流计一样简便，但其灵敏度高、可靠性好、抗过载能力强。

　　2、数字式直流电桥的工作原理

　　QJ83A数字直流电桥工作原理如图2所示。被测电阻以四线制接入电桥，经基准电阻、精密运放和A／D转换器构成的半桥电路完成R／V变换，LCD显示器显示测试数据，量程切换电路在改变量程网络电阻同时，完成小数点和单位切换。

　　

　　图2 QJ83A数字直流电桥工作原理框图

　　直流电桥测量电阻的工作原理

　　1、直流单臂电桥测量电阻的工作原理是：假设四个电阻固定，当s闭合时，若满足“R3*R2=R1*R4”，即对角的电阻乘积相等，则此时Ucd等于0，就是cd间没有电压。利用这个原理，当等式两边四个量中的一个为未知量的时候，如果调节其余三个电阻的值能使得等式成立，那么用公式就可以得到未知量。

　　2、实际上只要等式两边各有一个可以调节的可变电阻，那么另外两个电阻有一个是定值，则余下的另外一个必然可以得到。用这个原理可以做成电阻测量箱。而这个原理用的就是“电桥”的概念，或者说“平衡电桥”的概念。

　　3、测量电阻图：

　　

　　如何使用直流电桥

　　1、使用前，应首先将仪器置于水平位置，把检流计锁扣打开，观察指针是否准确地指在零刻度上，如有偏差，应用零位调节器把指针调至零位。

　　2、用较粗较短的连接导线，将被测电阻接入，并将接头拧紧。接头接触不良时，将使电桥难以平衡，甚至可能损坏检流计。

　　3、估计被测电阻大致的数值，以便选择合适的倍率，此时应充分利用各旋钮，使每只旋钮都有数可读（单臂电桥），使电桥易于平衡，保证被测电阻的准确度。

　　4、进行测量时，应先按下电源旋钮，经过一定时间后再按下检流计P按钮，此时，检流计开始向“+”或“-”偏转。如果向“+”的方向偏转，表示要增加比较臂电阻；反之，如果指针向“-”方向偏转，则应减小比较臂电阻。反复调节，使指针平稳准确地指在零位上，便可读取被测电阻数值，被测电阻数值为倍率数乘以测量臂电阻数。

　　5、测量完毕后，应断开检流计P按钮，再断开电源按钮，并将检流计锁扣锁上。有的检流计不装锁扣，在按钮断开后，自动将检流计短路，使可动部分在摆动时受到强烈的阻尼作用而得到保护。

　　直流电桥测量电阻的步骤

　　1）根据电阻的大小是衡量Rx，选择单引号或双桥。

　　2）将一座桥梁，以防光滑，首先打开检流计锁，调整指针为零

　　3）测量电阻将在桥上相应的终端。使用双桥时，电线和当前行应该分开，使电线连接点应超过当前行连接点接近测量电阻。

　　4）根据测量电阻的测量值，选择适当的比胳膊和手臂。

　　5）先按下电源按钮，然后按检流计按钮，观察电流计偏转。

　　如果指针偏转，更应该加强臂电阻;另一方面，减少臂电阻进行比较。经过反复调整，当检流计偏差不大，但检流计按钮锁，连续调整，直到桥平衡。阅读和记录速度和武器的值进行比较，然后断开电源按钮。

　　

　　直流电桥测量电阻的注意事项

　　（1）直流电桥若电池电压不足会影响灵敏度，应及时更换，若外接电源须注意极性及电压大小。

　　（2）直流双臂电桥的工作电流较大，要选择适当容量的直流电源，测量时要迅速，以免耗电量过大。

　　（3）直流单臂电桥不宜测量0.1Ω以下的电阻，即使测量1Ω以下的低阻值电阻也应降低电源电压并缩短测量时间，以免烧坏仪器。

　　（4）测量带电感的电阻时，先接通电源，再接通检流计按钮；断开时先断开检流计按钮，再断开电桥电源。

　　（5）测量时不得使电桥比较臂电流超过允许值。电桥不用时，应将检流计锁住．以免搬运时损坏。