直流雙臂電橋又稱凱爾文電橋，是一種適用于測量1Ω以下的小電阻。在工程中，常常要測量金屬的電導(dǎo)率、分流器的電阻值、電機(jī)或變壓器繞組的電阻值等，在用直流單臂電橋測量這些小阻值電阻時，接線電阻和接觸電阻會給測量結(jié)果帶來不可忽視的誤差。直流雙臂電橋正是為了消除和減小這種誤差而設(shè)計的。
直流單臂電橋的使用方法
(1)使用前應(yīng)將檢流計的鎖扣打開，調(diào)節(jié)調(diào)零器確保指針指在零位。
(2)然后使用萬用表的歐姆擋估計待測電阻的大致數(shù)值。
(3)根據(jù)萬用表測得的電阻值選擇適當(dāng)?shù)谋壤?，使比較臂的四個電阻都能被充分利用，提高測量準(zhǔn)確度。
例如，用萬用表測量的待測電阻估計值約為幾Ω時，應(yīng)選用0.001的比例臂；待測電阻估計值為幾十歐姆時，應(yīng)選用0.01的比例臂；待測電阻為幾百歐姆，應(yīng)選用0.1的比例臂；待測電阻為幾千歐姆時，應(yīng)選用1的比例臂。
(4)測量中在接入待測電阻時，應(yīng)采用較粗較短的導(dǎo)線，并將接頭擰緊，以減小接線電阻和接觸電阻。
(5)當(dāng)測量電感線圈的直流電阻時，應(yīng)先按下電源按鈕，再按下檢流計按鈕；測量完畢，應(yīng)先松開檢流計按鈕，后松開電源按鈕，以免被測線圈產(chǎn)生自感電動勢損壞檢流計。
(6)調(diào)節(jié)比較臂電阻。電橋電路接通后，若檢流計指針向“＋”方向偏轉(zhuǎn)，應(yīng)增大比較臂電阻；反之，若檢流計指針向“－”方向偏轉(zhuǎn)，應(yīng)減小比較臂電阻。直至檢流計指針指零為止。此時，待測電阻＝比例臂讀數(shù)×比較臂電阻。
(7)電橋使用完畢，應(yīng)先切斷電源，然后拆除待測電阻，最后將檢流計鎖扣鎖上。
使用直流單臂電橋注意事項
a、 測量前先將檢流計指針調(diào)零。
b、 注意測量范圍。直流單臂電橋以測量10 ~ 1M2電阻為宜。 用粗短導(dǎo)線將被測電阻牢固地接至標(biāo)有Rx”的兩個接線端鈕之間.尤其是測量小電阻時(如小于0.12時) .引線電阻和接觸電阻皆不可忽略,避免帶來很大測量誤差。
C、 根據(jù)被測電阻的大小,選擇適當(dāng)?shù)臉虮郾嚷?。在選擇比率臂倍率時,應(yīng)使比較臂的4擋電阻都能用上。 這樣容易把電橋調(diào)到平衡,保證測量結(jié)果的有效數(shù)字,提高其測量精度。
d、 電流線路接通后,按鈕不可長時間按下,以免標(biāo)準(zhǔn)電阻因長時間通過電流而使阻值改變。
e、 測量電感線圈的直流電阻時,應(yīng)先按下電源按鈕,再按檢流計按鈕;測量結(jié)束;應(yīng)先斷開檢流計按鈕,再斷開電源,以免被測線圈的自感電動勢造成檢流計的損壞。
d、發(fā)現(xiàn)電池電壓不足時應(yīng)及時更換,否則將影響檢流計的靈敏度,外接電源時,應(yīng)符合說明書上規(guī)定電壓值。若長時間不用,應(yīng)取出電池。
g、電橋使用完畢.應(yīng)先切斷電源.然后拆除被測電阻.還要將檢流計鎖扣鎖上,以防搬動過程中振壞檢流計。對于沒有鎖扣的檢流計,應(yīng)將按鈕斷開,它的常閉接點(diǎn)會自動將檢流計短路,從而使可動部分得到保護(hù)。
h、 測量高阻值(大于1M2電阻時,因電路中電流較小.平衡點(diǎn)不明顯,可使用外接電源和高靈敏度檢流計,但外接電壓應(yīng)按規(guī)定選擇,過高會損壞橋臂電阻。
電橋是常用儀器，它的主要特點(diǎn)是靈敏度和準(zhǔn)確度高，分為直流電橋和交流電橋兩大類。直流電橋主要用于測量電阻，根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，又可分為單臂電橋和雙臂電橋兩種。交流電橋主要用于測量電容、電感和阻抗等參數(shù)。萬用阻抗電橋兼有直流電橋和交流電橋的功能。I×R數(shù)字測量儀則是一種高性能的自動阻抗測量電橋。
電橋電路是電磁測量中電路連接的一種基本方式。由于它測量準(zhǔn)確，方法巧妙，使用方便，所以得到廣泛應(yīng)用。電橋電路不僅可以使用直流電源，而且可以使用交流電源，故有直流電橋和交流電橋之分。
直流電橋主要用于電阻測量，它有單電橋和雙電橋兩種。前者常稱為惠斯登電橋，用于1~106范圍的中值電阻測量;后者常稱為開爾文電橋，用于10 -3~1范圍的低值電阻測量。
電橋的種類繁多，但直流單電橋是最基本的一種，它是學(xué)習(xí)其他電橋的基礎(chǔ)。
直流單臂電橋又被稱為惠斯登電橋，是一種專門用來測量中電阻的精密測量儀器。
結(jié)構(gòu)組成：RX、R2、R3、R4組成電橋的四個臂，其中RX叫作被測臂，R2、R3合在一起叫比例臂，R4叫比較臂。實際中，電阻R2、R3、R4都做成可調(diào)的，便于測量時調(diào)整和讀數(shù)。
當(dāng)接通開關(guān)SB后，調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)電阻R2、R3、 R4，使c點(diǎn)電位等于d點(diǎn)電位時，檢流計指針指零。此時，橋上電流等于零，可視為開路，這種狀態(tài)叫作電橋的平衡。此時有：I1RX＝I4R4 I2R2＝I3R3
由于電橋平衡時，橋上電流為零，故有I1＝I2，I3＝I4，代入上式，并將兩式相除，可得
注意：提高電橋準(zhǔn)確度的條件：標(biāo)準(zhǔn)電阻R2、R3、R4的準(zhǔn)確度要高。檢流計的靈敏度也要高，以確保電橋真正處于平衡狀態(tài)。
下圖為QJ23型直流單臂電橋是一種電工常用的比較式儀表。
它的比例臂R2／R3由八個標(biāo)準(zhǔn)電阻組成，共分為七擋，由轉(zhuǎn)換開關(guān)SA換接。比例臂的讀數(shù)盤設(shè)在面板左上方。比較臂R4由四個可調(diào)標(biāo)準(zhǔn)電阻組成，它們分別由面板上的四個讀數(shù)盤控制，可得到從0～9 999Ω范圍內(nèi)的任意電阻值，最小步進(jìn)值為1Ω。
這種線路是為數(shù)相當(dāng)多的直流電橋的基礎(chǔ)，國內(nèi)外大批生產(chǎn)這種屯橋，它適合于測量1～1×106Ω范圍內(nèi)的電阻值。儀表的測試精度較高，主要是由已知的比例臂電阻和比較臂電阻的準(zhǔn)確度所決定，其次是采用高靈敏度檢流計作指零儀。
電橋是常用儀器，它的主要特點(diǎn)是靈敏度和準(zhǔn)確度高，分為直流電橋和交流電橋兩大類。直流電橋主要用于測量電阻，根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，又可分為單臂電橋和雙臂電橋兩種。交流電橋主要用于測量、電感和阻抗等參數(shù)。萬用阻抗電橋兼有直流電橋和交流電橋的功能。I×R數(shù)字測量儀則是一種高性能的自動阻抗測量電橋。
直流單臂電橋
直流單臂電橋又稱惠斯登電橋，是一種精密測量中值電阻(1Ω～1MΩ的直流平衡電橋。通常用來測量各種電機(jī)、變壓器及電器的直流電阻。常用的有QJ23型攜帶式直流單臂電橋，圖1為它的面板圖。
①直流單臂面板圖說明
a、比率臂轉(zhuǎn)換開關(guān)共分七擋，分別是0.001,0.01,0.1,1,10,100,1000。
b、比較臂轉(zhuǎn)換開關(guān)由四組可調(diào)電阻串聯(lián)而成，每組均有九個相同的電阻，分別為九個1Ω，九個10Ω，九個100Ω，九個1000Ω。調(diào)節(jié)面板上的四個讀數(shù)盤，可得到0～99990范圍內(nèi)任意一個電阻值(其最小步進(jìn)值為1Ω)。
c、被測電阻接線端鈕。
d、按鈕開關(guān)。B為開關(guān)，G為檢流計支路開關(guān)。電橋不用時，應(yīng)將G鎖住(順時針旋轉(zhuǎn))，以免檢流計受振損壞。
e、檢流計機(jī)械調(diào)零旋鈕。
f、外接電源接線端鈕。
g、檢流計短路片及內(nèi)、外接端鈕。當(dāng)使用機(jī)內(nèi)檢流計時，短路片應(yīng)與“外接”端連接。當(dāng)使用外接檢流計時，短路片應(yīng)與“內(nèi)接”端連接。外接檢流計從“外接”端與公共端接入。
?、趩伪壑绷麟姌驕y量步驟
a、將檢流計鎖扣打開，調(diào)節(jié)機(jī)械調(diào)零旋鈕，使檢流計指針指向零。
b、接上被測電阻Rx，根據(jù)It阻值范圍選擇適當(dāng)倍率，使較高倍率(×1000))示數(shù)不為零為宜。
c、測量時，先按下電源按鈕“B”，再按下檢流計按鈕“G”，
若檢流計指針偏向“+”，則應(yīng)增大比較臂電阻；若指針偏向“-”，則應(yīng)減小比較臂電阻。調(diào)解平衡過程中不能把檢流計按鈕按死，待調(diào)到電橋接近平衡時，才可將檢流計按鈕鎖定進(jìn)行細(xì)調(diào)，直至指針調(diào)零，電橋達(dá)到平衡。
d、根據(jù)比率臂和比較臂，按下式計算被測電阻Rx的值：Rx=比率臂比率×比較臂電阻
直流雙臂電橋
直流雙臂電橋又稱凱爾文電橋，是一種適用于測量1Ω以下的小電阻。在工程中，常常要測量金屬的電導(dǎo)率、分流器的電阻值、電機(jī)或變壓器繞組的電阻值等，在用直流單臂電橋測量這些小阻值電阻時，接線電阻和接觸電阻會給測量結(jié)果帶來不可忽視的誤差。直流雙臂電橋正是為了消除和減小這種誤差而設(shè)計的。圖2為直流雙臂電橋QJ103型面板圖。
調(diào)節(jié)比率臂和比較臂轉(zhuǎn)盤使電橋平衡，則：被測電阻Rx=比率臂比率×比較臂電阻
使用直流雙臂電橋方法與直流單臂電橋基本相同，但還應(yīng)注意：
?、僦绷麟p臂電橋有四個接線端，即Pl，P2，C1，C2，其中P1、P2是電位端鈕，C1、C2是電流端鈕。被測電阻的電流端鈕和電位端鈕應(yīng)與雙臂電橋的對應(yīng)端鈕正確連接。當(dāng)被測電阻沒有專門電位端鈕和電流端鈕時，要設(shè)法引出四根線與雙臂電橋連接，并用內(nèi)側(cè)的一對導(dǎo)線接到電橋的電位端鈕上，兩對接頭線不能絞在一起，接線圖如圖2所示。
?、谶B接導(dǎo)線應(yīng)盡量短而粗，導(dǎo)線接頭要除盡污物，應(yīng)接觸良好，并且要連接牢靠，盡量減少接觸電阻，以提高測量精度。
?、壑绷麟p臂電橋工作電流很大，測量時“B”按鈕不要鎖定，且使用電池測量時，操作速度要快，以避免耗電過多。測量結(jié)束后，應(yīng)立即切斷電源。
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