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電橋法測量電阻的基本原理解析

科技觀察員 ? 來源:電子開發網 ? 作者:電子開發網 ? 2023-07-04 14:40 ? 次閱讀

電橋法測量電阻是一種可以精確測量電阻的儀器,一個通用的惠斯通電橋。

電阻R1,R2,R3,R4稱做電橋的四個臂,G為檢流計,用于檢查它所在的支路有無電流。當G無電流通過時,稱電橋達到平衡。在平衡時,四個臂的阻值滿足一個簡單的關系,利用這一關系就可以測量電阻。

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電橋法測量電阻的原理是四個電阻R0、R1、R2、Rx連成四邊形,稱為電橋的四個臂。四邊形的一個對角線連有檢流計,稱為“橋”;四邊形的另一對角線接上電源,稱為電橋的“電源對角線”。

E為線路中供電電源,學生實驗用雙路直流穩壓電源,電壓可在0-30V之間調節。R保護為較大的可變電阻,在電橋不平衡時取最大電阻作限流作用以保護檢流計;

當電橋接近平衡時取最小值,可以提高檢流計的靈敏度。限流電阻用于限制電流的大小,主要目的在于保護檢流計和改變電橋靈敏度。當電源接通時,電橋線路中各支路均有電流通過。

當C、D兩點之間的電位不相等時,橋路中的電流0≠gI,檢流計的指針發生偏轉;當C、D兩點之間的電位相等時,橋路中的電流0=gI,檢流計指針指零,這時稱電橋處于平衡狀態。

電橋電路是電磁測量中電路連接的一種基本方式,電橋電路的優勢是測試靈敏、測量準確和使用方便,所以已得到廣泛應用。

電橋有直流和交流之分,直流電橋主要用于測量電阻。直流單電橋又稱惠斯登電橋,用于1~106W范圍中值電阻測量;直流雙電橋又稱開爾文電橋,用于10-3~1W范圍低值電阻測量。

交流電橋除測電阻外,還可以測量電容、電感等電學量。通過傳感器,還可以測定量一些非電學量,如溫度、壓力等,在非電量電測方法中應用較廣。

直流單電橋測量電阻的原理,由精密電阻箱表示的標準電阻Ra、Rb、R及待測電阻Rx構成四邊形,每一邊稱電橋的一個臂。對角點A、C與B、D分別接電源E支路和檢流計G支路,接有檢流計的對角線BD稱之為“橋”。

當接通電源開關S和檢流計開關G時,檢流計有電流通過,但當調節四個橋臂到適當值時,檢流計無電流通過,此時稱“電橋平衡”。

于是,B、D兩點電勢相等,即流過Ra和R的電流相同,流過Rb和Rx的電流相同。

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