单臂电桥的理论教程详细.doc

单臂电桥的工作原理（ 1） 单臂电桥的结构及原理直流单臂电桥又称惠斯登电桥，其原理电路如图（）所示图 中被测电阻和、 、三个已知电阻连接成四边形四个电阻的连接 点、、、称为电桥的顶点 由这四个电阻组成的支路、 、、称为桥臂 在电桥的两个顶点、之间（一般称为电桥输入端）接一个直流电 源，而在电桥的另外两个顶点、之间（一般称为电桥输出端）接 一个指零仪（检流计） 当电桥电源接通之后，调节桥臂电阻、和，使、两个顶点的 电位相等， 即指零仪两端没有电位差， 其电流 ，这种状态称为电 桥平衡当电桥平衡时，有*上式中， 称为电桥的比率臂，电阻称为比较臂当电桥平衡时， 可以由、 和的电阻值求得被测电阻为读数方便，制造时， 使 的 值为十进制倍数的比率， 如、、、这样， 便为已知量的十进制 倍数，便于读取被测量用电桥测电阻实际上是将被测电阻与已知标准电阻进行比较 来确定被测电阻值， 只要比率臂电阻和比较臂电阻、 和足够精确， 的测量准确度也就比较高 直流单臂电桥的准确度分为 . 、、、、、、、 共个等级由于上式是根据得出的结论，所以指零仪必须采用高灵敏度 的检 流计，以确保电桥的平衡条件，从而保证电桥的测量精度。

2） 型单臂电桥电桥的种类很多，图是常见的便携式型单臂电桥的原理电路和面板图，其准确度为级比率臂 由个电阻组成，共有 个挡位，分别为和“”，示于面板 左上方的读数盘上，由转换开关换接比较臂由个可调电阻箱 串联组成，这个电阻箱分别由个 Q、个Q、个Q、个Q的电阻 组成，它们示于面板右上方的读数盘上，比较臂的值由面板上这个读数盘所示的电阻值相加而得 调节面板上的读数盘，可得到〜Q范围内任意的电阻值10QX9iooonx9d^81 009fiX99X91ici y外 J^81T009Q ?8,901 n0.999A4.5V卄1OQ SB——山.（）原理电路图（）面板图图便携式型单臂电桥一倍率旋钮一比较臂读数盘〜检流计电桥可用内附检流计，也可用外接检流计在面板左下方有 三个接线柱，使用内接检流计时，用接线柱上的金属片将下面两 个接线柱短接检流计上装有锁扣，可将可动部分锁住，以免搬 动时损坏悬丝需要外接检流计时，用金属片将上面两个接线柱 短接（即将内附检流计短接），并将外接检流计接在下面两个接线 柱上电桥内附有电源，需装入号电池三节需要时（如测量大 电阻时），也可外接电源，面板左上方有一对接线柱，标有“一”符号，供外接电源用。

面板中下方有个按钮开关，其中“”为检流计支路的开关为电源支路的开关面板右下方还有一对接线柱，标有“” ， 用以连接被测电阻)单臂电桥使用步骤① 先打开检流计锁扣，再调节指零仪，使指针位于零点② 将被测电阻接到标有“”的两个接线柱之间，根据被测电阻 的 近似值(可先用万用表测得)，选择合适的倍率， 以便让比较臂的 个电阻都用上，使测量结果为四位有效数字，提高读数精度例如，则可选择倍率，若电桥平衡时比较臂读数为 Q,则被 测电阻为倍率X比较臂的读数 X. ( Q )如果选择倍率为，贝吐匕较臂的前个电阻都无法用上，只能测得 X(Q)，读数误差大，失去用电桥进行精确测量的意义③ 测量时，应先按电源支路开关“”按钮，再按检流计“” 按钮若检流计指针向“”偏转，表示应加大比较臂电阻若指 针向“一”偏转，则应减小比较臂电阻反复调节比较臂电阻， 使指针趋于零位，电桥即达到平衡调节开始时，电桥离平衡状 态较远，流过检流计的电流可能很大，使指针剧烈偏转，故先不 要将检流计按钮按死，要调节一次比较臂电阻，然后按一下“” ， 当电桥基本平衡时，才可锁住“”按钮④ 测量结束后，应先松开“”按钮，再松开“”按钮。

否则， 在测量具有较大电感的电阻时，因断开电源而产生的电动势会作 用到检流计回路，使检流计损坏⑤ 电桥不用时， 应将检流计锁扣锁住， 以免搬运时震坏悬丝二•利用电桥测量电阻的原理.直流单臂电桥的原理性电路如图所示它是由四个电阻、、、联成一个四边形回路，这四个电阻称做电桥的四个“臂”在这个四边形回路的一条对角线的顶点间接入直流工作电 源，另一条对角线的顶点间接入检流计，这个支路一般称做“桥” 适当地调节值，可使、两点电位相同，检流计中无电流流过，这 时称电桥达到了平衡在电桥平衡时有： 且，I则上式整理可得： ）回为了计算方便，通常把的比值选作成（，土，土，…）令，则：可见电桥平衡时，由已知的、（或）及值便可算出人们常把、称 做比例臂，为比例臂的倍率称做比较臂称做待测臂三•运用时的注意事项.联好电路复查无误、倍率和比较臂的值均已选置好、保护电 阻处于保护状态（断开）才许试接电源进行实验如接通电源瞬 间检流计指针锰偏撞针或一点不动应即断电检查原因换测电阻时，一定要重新选置、和，预先使桥接近平衡，并 且断开，使处于保护状态改换电路必须先断开电源调节电桥平衡时，应采用接通一下检流计支路看看偏转大小，适当调节再接通一下检流计支路看看偏转大小的办法，不可使检流计在通电情况下调，以免损坏检流计或调节不精细。

在调 时要根据检流计的偏转大小和方向有目的地从高位至低位顺次逼 近调节，不应盲目乱调 用伏安法测电阻，受所用电表内阻的影响，在测量中往往引 入方法误差用欧姆表测量电阻虽较方便，但测量精度不高在 精确测量电阻时，常使用电桥进行测量其测量方法同电位差计 一样同属于比较测量法 所讨论的是直流单臂电桥（又称惠斯登电桥） ，主要是用来 测量中等阻值（〜Q）电阻的测量低阻（〜Q）用直流双臂电 桥（又称凯尔文电桥），测量高阻（〜Q）则用专门的高阻电桥或 冲击法等测量方法 电桥不仅可以测量电阻，还可以测量许多与电阻有关的电学量和非电学量，而且在自动控制技术中也得到了广泛的应用。