電工測(cè)量第7～8學(xué)時(shí)-課件(2)

1、第四節(jié) 直流雙臂電橋 （78節(jié)）一、直流雙臂電橋的結(jié)構(gòu)及工作原理二、直流雙臂電橋的使用方法 直流雙臂電橋 直流雙臂電橋又叫凱文電橋，是專門(mén)用于測(cè)量小電阻的精密儀器。如果使用單臂電橋測(cè)量1以下的小電阻，由于被測(cè)臂阻值太小，其他三個(gè)臂的電阻必然也很小，這樣四個(gè)臂連接的節(jié)點(diǎn)處的接觸電阻和接線電阻就不能忽略，會(huì)使測(cè)量結(jié)果存在極大的誤差。而雙臂電橋能夠較好地解決上述問(wèn)題。 一、直流雙臂電橋的結(jié)構(gòu)及工作原理 直流雙臂電橋的原理電路見(jiàn)圖。被測(cè)電阻Rx與標(biāo)準(zhǔn)電阻R4共同組成一個(gè)橋臂，標(biāo)準(zhǔn)電阻Rn和R3組成另一個(gè)橋臂，Rx與Rn之間用一根阻值為r的導(dǎo)線連接起來(lái)。為了消除接線電阻和接觸電阻的影響，Rx與Rn都采用

2、兩對(duì)端鈕，即電流端鈕和電位端鈕。橋臂電阻R1、R2、R3、R4都采用阻值大于10的標(biāo)準(zhǔn)電阻。R是限流電阻。直流雙臂電橋原理圖當(dāng)電橋平衡（檢流計(jì)指零）時(shí)，有上式表示，Rx由兩項(xiàng)決定，第一項(xiàng)與單臂電橋相同，第二項(xiàng)稱為校正項(xiàng)。為了使雙臂電橋平衡時(shí)，求解Rx的公式與單臂電橋相同，就必須設(shè)法使校正項(xiàng)等于零，所以要求R3/R1R4/R2，r趨近于零。此時(shí)， 它說(shuō)明，電橋平衡時(shí)，被測(cè)電阻RX等于比較臂電阻Rn和比例臂電阻的乘積。 。為滿足上述條件，雙臂電橋在結(jié)構(gòu)上采取了以下兩項(xiàng)措施：（1）連接Rx與Rn的導(dǎo)線，盡可能采用導(dǎo)電性良好的粗銅母線，這樣可使r趨近于零。（2）將R1與 R3、R2與R4采用機(jī)械聯(lián)動(dòng)的

3、調(diào)節(jié)裝置，使R3/R1的變化和R4/R2的變化保持同步，從而滿足R3/R1R4/R2。綜上所述，直流雙臂電橋可以較好地消除接觸電阻和接線電阻的影響，因而在測(cè)量小電阻時(shí)，能夠取得較高的測(cè)量準(zhǔn)確度。雙臂電橋如何消除接線電阻和接觸電阻的影響（動(dòng)畫(huà)） QJ44型直流雙臂電橋內(nèi)部線路QJ44型直流雙臂電橋二、直流雙臂電橋的使用方法（1）在儀器外殼底部的電池盒內(nèi)，分別裝入1.5V一號(hào)電池46節(jié)，2節(jié)9V電池。（2）將晶體管檢流計(jì)的電源開(kāi)關(guān)“K1”撥到“通”的位置，預(yù)熱5min后，調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕，使檢流計(jì)指針指零。同時(shí)將靈敏度旋鈕調(diào)在最低位置。（3）將被測(cè)電阻按四端鈕法接入電橋，如圖a所示。如果被測(cè)電阻沒(méi)有電

4、流端鈕和電位端鈕，則可按圖b所示進(jìn)行連接。 接入被測(cè)電阻時(shí)，應(yīng)采用較粗較短的導(dǎo)線連接。接線間不得絞合，并將接頭擰緊。雙臂電橋測(cè)量電阻接線圖 （4）估計(jì)被測(cè)電阻值大小，選擇適當(dāng)比例臂。如估測(cè)電阻值為幾歐時(shí)，倍率選100擋；估測(cè)電阻值為零點(diǎn)幾歐時(shí)，倍率選10擋；估測(cè)電阻值為零點(diǎn)零幾歐時(shí)，倍率選1擋等。 在測(cè)量未知電阻時(shí)，為保護(hù)指零儀指計(jì)不被打壞，指零儀的靈敏度調(diào)節(jié)旋鈕應(yīng)放在最低位置，使電橋初步平衡后再增加指零儀靈敏度。（5）先按下“G”按鈕，再按下“B”按鈕，調(diào)節(jié)步進(jìn)盤(pán)和滑線盤(pán)，使指零儀指針指在零位上，電橋平衡，此時(shí) RX比例臂讀數(shù)（步進(jìn)盤(pán)讀數(shù)滑線盤(pán)讀數(shù)）（6）先斷開(kāi)檢流計(jì)按鈕，再斷開(kāi)電源按鈕，然

5、后拆除被測(cè)電阻。最后將開(kāi)關(guān)“K1”放在“斷”位置，（7）每次測(cè)量完畢，將儀表盒蓋蓋好，存放于干燥、避光、無(wú)震動(dòng)的場(chǎng)合。 直流雙臂電橋的維護(hù)保養(yǎng)（一） 測(cè)量0.1時(shí)以下阻值時(shí)，“B”按鈕應(yīng)間歇使用。在測(cè)量0.1以下阻值時(shí)，C1、P1、C2、P2接線柱到被測(cè)量電阻之間的連接導(dǎo)線電阻為0.0050.01，測(cè)量其它阻值時(shí)，連接導(dǎo)線電阻可不大于0.05。電橋使用完畢后，“B”與“G”按鈕應(yīng)松開(kāi)?！癒1”開(kāi)關(guān)應(yīng)放在“斷”位置，避免浪費(fèi)晶體管檢流計(jì)放大器工作電源。如電橋長(zhǎng)期放置不用，應(yīng)將電池取出。 直流雙臂電橋的維護(hù)保養(yǎng)（二） 儀器長(zhǎng)期放置不用，在接觸處可能產(chǎn)生氧化，造成接觸不良，為使接觸良好，應(yīng)涂上一層無(wú)酸性凡士林予以保護(hù)。儀器在使用中，如發(fā)現(xiàn)指零儀靈敏度顯著下降，可能因電池壽命結(jié)束引起，應(yīng)更換新的電池。電橋應(yīng)貯放在環(huán)境溫度535。相對(duì)濕度2580的環(huán)境內(nèi)，室內(nèi)空氣中不應(yīng)含有腐蝕儀器的氣體和有害雜質(zhì)。儀器應(yīng)保持清潔，并避免直接陽(yáng)光暴曬和劇烈振動(dòng)。小 結(jié)直流雙臂電橋又叫凱文電橋，是專門(mén)用于測(cè)量小電阻的精密儀器。直流雙臂電橋可以較好地消除接觸電阻和接線電阻的影響，因而在測(cè)量小電阻時(shí)，能夠取得較高的測(cè)量準(zhǔn)確度。使用直流雙臂電橋測(cè)量電阻時(shí)，先將晶體管檢流計(jì)的電源開(kāi)關(guān)“K1”撥到“通”的位置，預(yù)熱5min后，調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕，使檢流計(jì)指針指零。并將靈敏度旋鈕調(diào)在