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直流單臂電橋
閱讀�21340�(shí)間:2010-10-22 16:18:50

  直流單臂電橋具有�(nèi)附指零儀,便于攜�。獨(dú)具三端法�(cè)�電阻,提高了�(cè)量小電阻的精�,可�(yuǎn)距離�(cè)量電�,是一種高性能�電阻�(cè)�?jī)x�

技�(shù)性能

  1.�(cè)量范�: 1Ω~11.110MΩ

  2.�(zhǔn)確度: 0.1[%]

  3.�(nèi)附指零儀: 電流常數(shù)<6×10-7 A/mm

  阻尼�(shí)�: <4s

  4.電源: 4.5V�2�(hào)干電�3節(jié)�

  5.外型尺寸: 258×213×144(mm�

  6.�(zhì)�: 3kg

參數(shù)�(guī)�

直流單臂電橋參數(shù)規(guī)格

使用�(shuō)明書(shū)

  引言�

  用伏安法�(cè)電阻,受所用電表內(nèi)阻的影響,在�(cè)量中往往引入方法誤差;用歐姆表測(cè)量電阻雖較方�,但�(cè)量精度不�。在精確�(cè)量電阻時(shí),常使用電橋�(jìn)行測(cè)�。其�(cè)量方法同電位差計(jì)一樣同屬于比較�(cè)量法�

  電橋不僅可以�(cè)量電阻,還可以測(cè)量許多與電阻有關(guān)的電�(xué)量和非電�(xué)量(把這類(lèi)非電�(xué)量通過(guò)一定的手段�(zhuǎn)換為電學(xué)量�(jìn)行測(cè)量),而且在自�(dòng)控制技�(shù)中也得到了廣泛的�(yīng)用�

  本實(shí)�(yàn)所討論的是直流單臂電橋(又�(chēng)惠斯登電橋),主要是用來(lái)�(cè)量中等阻值(10�105Ω)電阻的;測(cè)量低阻(10�10-5Ω)用直流雙臂電橋(又�(chēng)凱爾文電橋);測(cè)量高阻(106�1012Ω)則用專(zhuān)門(mén)的高阻電橋或沖擊法等�(cè)量方法�

  三.原理�

  1.電阻的測(cè)�

  直流單臂電橋的原理性電路如圖所��

直流單臂電橋的原理圖

  它是由四�(gè)電阻Ra、Rb、R0、RX�(lián)成一�(gè)四邊形回路,這四�(gè)電阻�(chēng)做電橋的四�(gè)“臂”在這�(gè)四邊形回路的一條對(duì)角線(xiàn)的頂�(diǎn)間接入直流工作電�,另一條對(duì)角線(xiàn)的頂�(diǎn)間接入檢流計(jì),這�(gè)支路一般稱(chēng)做“橋�。適�(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)R0�,可使C、D兩點(diǎn)電位相同,檢流計(jì)中無(wú)電流流過(guò),這時(shí)�(chēng)電橋�(dá)到了平衡。在電橋平衡�(shí)有:

  RaIa=RbIb

  RXIX=R0I0

  �      Ia=IX, Ib=I0

  則上式整理可得:

  為了�(jì)算方便,通常把Ra/Rb的比值選作成10n(n=0,±1,±2,…)�

  令C=Ra/Rb,則:RX=CR0 ?�?.2�

  可見(jiàn)電橋平衡�(shí),由已知的Ra、Rb(或C)及R0值便可算出RX。人們常把Ra、Rb�(chēng)做比例臂,C為比例臂的倍率;R0�(chēng)做比較臂;RX�(chēng)做待�(cè)��

  四.儀器用具:

  AC5/Ⅱ型指針式檢流計(jì),比例臂電阻四�(gè)�10Ω�100Ω�100Ω�1000Ω),電阻�,甲電池二節(jié),待�(cè)電阻兩�(gè),電鍵兩�(gè),滑�(xiàn)變阻器,微安表頭一只(量限200μA,�(nèi)�700Ω左右�,QJ�24型箱式直流電橋,�(shù)字繁用表�

  五.�(shí)�(yàn)�(nèi)容:

  1.自組單橋�(cè)未知電阻R1、R2,并�(cè)出電橋的靈敏度S1、S2。要根據(jù)R1(即RX)的粗知值(R1�1.2KΩ左右,R2�50Ω左右)正確選取倍率C,即Ra、Rb�

  �(cè)量完畢,�(jì)算RX的不確定度時(shí),除考慮橋臂誤差ρc和�0�,還�(yīng)考慮到對(duì)電橋平衡的判斷誤�。由于人眼只能分辯出檢流�(jì)0.1格的偏轉(zhuǎn)�,故判斷誤差�(yīng)�0.1/S,因此RX�(cè)量的總相�(duì)不確定度為:  (9.7)

  �(duì)于R1�(lái)�(shuō),可采用換臂法再�(cè)一次,比較兩次�(cè)出的R1�。取平均以消除倍率誤差�

  2.用QJ�24型電橋測(cè)R1和R2,并與自組橋的測(cè)量結(jié)果相比較,看看在誤差范圍�(nèi)是否相吻��

  3�.用數(shù)字繁用表電阻檔測(cè)量電��

  六.注意事項(xiàng)�

  1.�(lián)好電路復(fù)查無(wú)�、倍率C和比較臂R0的值均已選置好、保�(hù)電阻R處于保護(hù)狀�(tài)(K1斷開(kāi))才許試接電源�(jìn)行實(shí)�(yàn)。如接通電源瞬間檢流計(jì)指針錳偏撞針或一�(diǎn)不動(dòng)�(yīng)即斷電檢查原��

  2.換測(cè)電阻�(shí),一定要重新選置Ra、Rb和R0,預(yù)先使橋接近平�,并且斷�(kāi)K1,使R處于保護(hù)狀�(tài)。改換電路必須先斷開(kāi)電源�

  3.�(diào)節(jié)電橋平衡�(shí),應(yīng)采用接通一下檢流計(jì)支路看看偏轉(zhuǎn)大小,適�(dāng)�(diào)節(jié)R0再接通一下檢流計(jì)支路看看偏轉(zhuǎn)大小的辦�,不可使檢流�(jì)在通電情況下調(diào)R0,以免損壞檢流計(jì)或調(diào)節(jié)不精�(xì)。在�(diào)R0�(shí)要根�(jù)檢流�(jì)的偏�(zhuǎn)大小和方向有目的地從高位至低位順次逼近�(diào)節(jié),不�(yīng)盲目亂調(diào)�

外殼上的部件

  1)檢流�(jì)指針:�(dāng)有電流流�(guò)檢流�(jì)�(shí),指針�(huì)�(fā)生偏�(zhuǎn),流過(guò)電流的方向不�,指針偏轉(zhuǎn)的方向也不同�

  2)比例臂旋鈕、比較臂旋鈕:分別連接R1以及R2、R3電阻(實(shí)際電路中電阻有多組),通過(guò)�(diào)節(jié)旋鈕可以選擇相應(yīng)的電阻與之相連接,的Rx讀�(shù)為比例臂和比較臂讀�(shù)的乘積�

  �(diào)零器:用以測(cè)量前的指針調(diào)零工�。必須先將檢流計(jì)鎖扣打開(kāi),才能�(jìn)行調(diào)零。Rx接線(xiàn)柱:用以接被�(cè)電阻�

  檢流�(jì)連接片:通常放在“外接”位�。為提高在高阻值測(cè)量中的精度,需外接高靈敏度檢流�(jì)�(shí),應(yīng)將連接片放在“內(nèi)接”位置,外接檢流�(jì)接在“外接”兩端鈕��

  檢流�(jì)按鈕�(kāi)�(guān)“G”和電源�(kāi)�(guān)“B”:旋轉(zhuǎn)90°可鎖住,�(cè)量過(guò)程中�(diào)平衡�(shí)按下按鈕“B”然后輕按檢流計(jì)按鈕“G�;在�(cè)量具有電感的元件(如�(xiàn)圈)完畢�(shí),需先松�(kāi)檢流�(jì)按鈕,后松開(kāi)電源按鈕�

�(cè)量過(guò)�

  1)將被�(cè)電阻接入“Rx”接�(xiàn)柱兩�。估�(jì)被測(cè)電阻�,選擇比例臂的適�(dāng)�(shù)值。檢查無(wú)誤后,先按下電源�(kāi)�(guān)“B�,再按下檢流計(jì)按鈕�(kāi)�(guān)“G�,(按鈕開(kāi)�(guān)“B”“G”旋�(zhuǎn)90°可鎖?。{(diào)節(jié)比較臂的四支旋鈕,使檢流�(jì)指針指“零”。此�(shí)電橋平衡,被�(cè)電阻值等于:比例臂讀�(shù)乘比較臂讀�(shù)(歐姆)�

  2)如無(wú)法估�(jì)被測(cè)電阻�,一般將比例臂放�1�,比較臂放在1000歐上,按下“B”按鈕,然后輕按“G”按鈕后即松�(kāi),如檢流�(jì)指針晃向“+”的一�,說(shuō)明被�(cè)電阻大于1000�,可把比例臂放在10�,再次接下“B�、“G”按�,如果指針仍在“+”邊,可把比例臂放在100�。如果開(kāi)始時(shí)指針晃向“-”邊,則�(shuō)明被�(cè)電阻小于1000�,可把比例臂放在0.1檔或0.01檔上。如�,可得Rx的大約數(shù)值然后選定倍率,調(diào)節(jié)四�(gè)比較臂讀�(shù)�(pán),使檢流�(jì)平衡�

使用注意事項(xiàng)

  1)使用前先把檢流計(jì)鎖扣或短路開(kāi)�(guān)打開(kāi),并�(diào)節(jié)�(diào)零器使指針或光點(diǎn)置于零位�

  2) Rx接好�,先估計(jì)一下被�(cè)量的電阻阻值范�,選擇合適的R2/R3比率,以保證比較臂R4的四檔電阻都能充分使�。例如:Rx為幾�(gè)歐姆�(shí),應(yīng)選比率為0.001�

  3)電源和檢流計(jì)按鈕的使用:�(cè)量時(shí)先按“電源”按鈕,再按“檢流計(jì)”按��

  選定倍率�,若檢流計(jì)指針向“+”偏�(zhuǎn),說(shuō)明R4電阻小了,應(yīng)增加比較臂R4�(shù)�。反�,指針若向“—”偏�(zhuǎn),則�(yīng)減小R4�(shù)值。測(cè)量完�,先松開(kāi)檢流�(jì)按鈕,后松開(kāi)電源按鈕。特別是在測(cè)量具有電感的元件(如�(xiàn)圈)一定要遵守上述操作順序,否則將有很大的自感電動(dòng)�(shì)作用于檢流計(jì),造成檢流�(jì)損壞�

  4)在電橋調(diào)平衡�(guò)程中,不要把檢流�(jì)按鈕按死,應(yīng)是每改變一次比較臂電阻,按一次按鈕測(cè)量一�,直至檢流計(jì)偏轉(zhuǎn)較小�(shí),再按死檢流�(jì)按鈕�

  5)�(cè)量結(jié)束不再使用時(shí),應(yīng)將檢流計(jì)的鎖扣鎖��

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