電橋測量伏特表内阻-tft每日頭條

電橋測量伏特表内阻

圖文更新时间:2025-02-03 18:52:40

電橋分為直流電橋與交流電橋。直流電橋又分為單電橋和雙電橋，分别測量中電阻和小電阻，交流電橋可以測量電感、電容或複阻抗。因為電量的測量具有精度高、易于傳輸存儲等優點，在工程上很多非電量，比如溫度、應力、應變等物理量通常利用傳感器轉換為電阻、電容的變化，再利用電橋測量。本節介紹直流單電橋測量電阻原理。

直流單電橋工作原理

直流單電橋又稱為惠斯通電橋、惠斯登電橋，原理電路如圖1所示。其中，R1、R2、R3和R4構成四個橋臂，a、b、c和d是四個頂點，G是檢流計，E是電源，a、b兩點之間接有電源，稱電源對角線；c、d兩點之間接有檢流計，稱檢流計對角線。

電橋測量伏特表内阻（直流單電橋測量電阻）1

圖1 直流單電橋原理圖

當調節幾個橋臂的電阻使檢流計支路的電流IA=0時，稱電橋“平衡”，這時有：I1＝I2、I3＝I4。利用電路理論，可求得：

電橋測量伏特表内阻（直流單電橋測量電阻）2

上式說明電橋平衡時，電橋相對的橋臂電阻之積相等。若Rl為某未知電阻，假設值為Rx，可以從R2、R3和R4的數值求出被測電阻Rx的數值來。

在實際的電橋線路中，通常把R2、R3兩可調電阻的調節連在一起，所以調節的是R2/R3的比值，一般是10n。R2/R3提供了一個比例，故R2、R3又稱“比例臂”。R4的值可以由零開始連續調節。它的數值位數由電橋的準确度來決定，稱比較臂。

不平衡直流單電橋測量電阻

當圖1所示直流單電橋不平衡時，可以通過測量“橋”上的電流或“橋”兩端電壓測量待測電阻。也可以将待測電阻接到“橋”上，如圖2所示，此時電橋應為不平衡電橋，通過測量橋上電流IX或電壓，确定待測電阻Rx。

計算過程如下：移走圖2中的“橋”Rx，剩下的電路是以a、b為輸出端的二端網絡，此二端網絡的戴維南等效電路如圖3所示。其中

電橋測量伏特表内阻（直流單電橋測量電阻）3

電橋測量伏特表内阻（直流單電橋測量電阻）4

圖2 不平衡直流單電橋測電阻

電橋測量伏特表内阻（直流單電橋測量電阻）5

圖3 不平衡的惠斯通電橋的計算

由此可見：橋上電流Ix與待測電阻Rx是單值函數關系，如果用電流表測得橋上電流，也可以反過來推算出待測電阻的值。這就是不平衡電橋測電阻的原理。

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