答:直流电桥是精密测量仪器,测量电阻时,精度可达0.1级以上。直流电桥分直流 单电桥和双电桥,应用较多的是直流单电桥。
(1)直流单电桥也叫惠斯登电桥。它有四个电阻(其中一个为被测电阻)R1～R4、检 流计G及电源三部分组成,如图3-13所示:
图3-13 直流单臂电桥原理图
电桥的平衡条件为
R1·R3＝R2·R4
R1是被测电阻Rx,其阻值为
Rx＝K·R2
实际的电桥R2、R4采用固定电阻,R4/R3叫做比率。电桥的电阻R3用可变电阻。 惠斯登电桥的比率有0.001,0.01,0.1,1,10,100,1 000七挡。根据待测电阻Rx大小选 择合适的比率,调节R3使检流计G为零。
由Rx＝K ·R2求出待测电阻Rx值。
电流计G的B、D两点电位
由上式看出,当R2Rx＝R1R3时,电流计G的B、D两点电位差U0＝0,电桥处于平 衡,这就是惠斯登电桥。
箱式惠斯登电桥的使用
分析箱式惠斯登电桥的结构线路图3-14:
图3-14 惠斯登电桥的结构线路
可以知道当比率转换开关K连接到0.001的挡位时,R1代表一只电阻的值,而R2 代表7只电阻的串联值。在不同的挡位时,R1、R2所代表的电阻串联值各不相同,Rx为 被测电阻接线柱,R3由四个可变电阻箱串联组成。每个可变电阻箱由挡位×1 Ω、 ×10 Ω、×100 Ω、×1 000 Ω构成,如图3-15所示:
图3-15 电桥面板图
其操作方法:
(1)检流计的指针作调零处理。
(2)确定待测量电阻的大致数值,在Rx被测电阻接线柱间接上被测量电阻。
(3)根据被测量电阻的大小值选定比率转换开关K连接的挡位。
(4)测量时用跃接法按下“B”和“G”按钮(按下后立即松开),若指针偏向“+”方向, 则增加R3的数值;若指针偏向“-”方向,则减小R3的数值,反复调节直至电桥平衡。
(5)测量有感电阻(如电机、变压器等)时,应先接通“B”和后接通“G”按钮,断开时应 先放开“G”再放开“B”。
(6)使用完毕,必须断开“B”和“G”按钮,并且将检流计的联接片接在“内接”位置,以 保护检流计。