电工测量 教学课件 作者 陈惠群第4章第7～8学时.ppt

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1、第4章电阻的测量（7～8节）第四节直流双臂电桥（7～8节）一、直流双臂电桥的结构及工作原理二、直流双臂电桥的使用方法直流双臂电桥直流双臂电桥又叫凯文电桥，是专门用于测量小电阻的精密仪器。如果使用单臂电桥测量1Ω以下的小电阻，由于被测臂阻值太小，其他三个臂的电阻必然也很小，这样四个臂连接的节点处的接触电阻和接线电阻就不能忽略，会使测量结果存在极大的误差。而双臂电桥能够较好地解决上述问题。一、直流双臂电桥的结构及工作原理直流双臂电桥的原理电路见图。被测电阻Rx与标准电阻R4共同组成一个桥臂，标准电阻Rn和R3组成另一个桥臂，Rx

2、与Rn之间用一根阻值为r的导线连接起来。为了消除接线电阻和接触电阻的影响，Rx与Rn都采用两对端钮，即电流端钮和电位端钮。桥臂电阻R1、R2、R3、R4都采用阻值大于10Ω的标准电阻。R是限流电阻。直流双臂电桥原理图当电桥平衡（检流计指零）时，有上式表示，Rx由两项决定，第一项与单臂电桥相同，第二项称为校正项。为了使双臂电桥平衡时，求解Rx的公式与单臂电桥相同，就必须设法使校正项等于零，所以要求R3/R1＝R4/R2，r趋近于零。此时，它说明，电桥平衡时，被测电阻RX等于比较臂电阻Rn和比例臂电阻的乘积。。为满足上述条件，双

3、臂电桥在结构上采取了以下两项措施：（1）连接Rx与Rn的导线，尽可能采用导电性良好的粗铜母线，这样可使r趋近于零。（2）将R1与R3、R2与R4采用机械联动的调节装置，使R3/R1的变化和R4/R2的变化保持同步，从而满足R3/R1＝R4/R2。综上所述，直流双臂电桥可以较好地消除接触电阻和接线电阻的影响，因而在测量小电阻时，能够取得较高的测量准确度。双臂电桥如何消除接线电阻和接触电阻的影响（动画）QJ44型直流双臂电桥内部线路QJ44型直流双臂电桥二、直流双臂电桥的使用方法（1）在仪器外壳底部的电池盒内，分别装入1.5V一

4、号电池4～6节，2节9V电池。（2）将晶体管检流计的电源开关“K1”拨到“通”的位置，预热5min后，调节调零旋钮，使检流计指针指零。同时将灵敏度旋钮调在最低位置。（3）将被测电阻按四端钮法接入电桥，如图a所示。如果被测电阻没有电流端钮和电位端钮，则可按图b所示进行连接。接入被测电阻时，应采用较粗较短的导线连接。接线间不得绞合，并将接头拧紧。双臂电桥测量电阻接线图（4）估计被测电阻值大小，选择适当比例臂。如估测电阻值为几欧时，倍率选×100挡；估测电阻值为零点几欧时，倍率选×10挡；估测电阻值为零点零几欧时，倍率选×1挡等。

5、在测量未知电阻时，为保护指零仪指计不被打坏，指零仪的灵敏度调节旋钮应放在最低位置，使电桥初步平衡后再增加指零仪灵敏度。（5）先按下“G”按钮，再按下“B”按钮，调节步进盘和滑线盘，使指零仪指针指在零位上，电桥平衡，此时RX＝比例臂读数×（步进盘读数＋滑线盘读数）（6）先断开检流计按钮，再断开电源按钮，然后拆除被测电阻。最后将开关“K1”放在“断”位置，（7）每次测量完毕，将仪表盒盖盖好，存放于干燥、避光、无震动的场合。直流双臂电桥的维护保养（一）测量0.1Ω时以下阻值时，“B”按钮应间歇使用。在测量0.1Ω以下阻值时，C1、

6、P1、C2、P2接线柱到被测量电阻之间的连接导线电阻为0.005～0.01Ω，测量其它阻值时，连接导线电阻可不大于0.05Ω。电桥使用完毕后，“B”与“G”按钮应松开。“K1”开关应放在“断”位置，避免浪费晶体管检流计放大器工作电源。如电桥长期放置不用，应将电池取出。直流双臂电桥的维护保养（二）仪器长期放置不用，在接触处可能产生氧化，造成接触不良，为使接触良好，应涂上一层无酸性凡士林予以保护。仪器在使用中，如发现指零仪灵敏度显著下降，可能因电池寿命结束引起，应更换新的电池。电桥应贮放在环境温度5～35℃。相对湿度25％～80

7、％的环境内，室内空气中不应含有腐蚀仪器的气体和有害杂质。仪器应保持清洁，并避免直接阳光暴晒和剧烈振动。小结直流双臂电桥又叫凯文电桥，是专门用于测量小电阻的精密仪器。直流双臂电桥可以较好地消除接触电阻和接线电阻的影响，因而在测量小电阻时，能够取得较高的测量准确度。使用直流双臂电桥测量电阻时，先将晶体管检流计的电源开关“K1”拨到“通”的位置，预热5min后，调节调零旋钮，使检流计指针指零。并将灵敏度旋钮调在最低位置。由于双臂电桥在工作时电流较大，要求测量过程中动作要迅速，以免电池耗电量过大。思考与练习1．直流双臂电桥的用途是什

8、么？它在结构上采用了哪两种措施？2．简述用双臂电桥测量电阻的步骤。