直流双臂电桥的工作原理
直流双臂电桥又叫凯尔文电桥,其工作原理电路如图1所示,图中Rx是被测电阻,Rn是比较用的可调电阻。Rx和Rn各有两对端钮,C1和C2、Cn1和On2是它们的电流端钮,P1和P2、Pn1和Pn2是它们的电位端钮。接线时必须使被测电阻Rx只在电位端钮P1和P2之间,而电流端钮在电位端钮的外侧,否则就不能排除和减少接线电阻与接触电阻对测量结果的影响。比较用可调电阻的电流端钮Cn2与被测电阻的电流端钮C2用电阻为r的粗导线连接起来。R1、R1'、R2和R2'是桥臂电阻,其阻值均在lOΩ以上。在结构上把R1和R'1以及R2和R2'做成同轴调节电阻,以便改变R1或R2'的同时,R1'和R2'也会随之变化,并能始终保持
测量时接上RX调节各桥臂电阻使电桥平衡。此时,因为Ig=0,可得到被测电阻Rx为
直流双臂电桥工作原理电路
可见,被测电阻Rx仅决定于桥臂电阻Rz和R1的比值及比较用可调电阻Rn而与粗导线电阻r无关。比值R2/R1称为直流双臂电桥的倍率。所以电桥平衡时
被测电阻值=倍率读数×比较用可调电阻读数
因此,为了保证测量的准确性,连接Rx和Rn电流端钮的导线应尽量选用导电性能良好且短而粗的导线。
只要能保证
,R1、R1'、R2和R2'均大于1OΩ,r又很小,且接线正确,直流双臂电桥就可较好地消除或减小接线电阻与接触电阻的影响。因此,用直流双臂电桥测量小电阻时,能得到较准确的测量结果。
直流双臂电桥的使用方法和注意事项与直流单臂电桥基本相同,但还要注意以下三点。
①被测电阻的电流端钮和电位端钮应和双臂电桥的对应端钮正确连接。当被测电阻没有专门的电位端钮和电流端钮时,要设法引出四根线与双臂电桥连接,并用内侧的一对导线接到电桥的电位端钮上,如图1所示。连接导线应尽量短而粗,并且要连接牢靠。
②选用标准电阻时,应尽量使其与被测电阻在同一数量级。最好满足.
③双臂电桥的工作电流较大,测量过程要迅速,以避免电池的无谓消耗。
责任编辑:Davia
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