直流單臂電橋又稱惠斯通電橋。直流單臂電橋適用於測量電機、變壓器及各種電器的直流電阻,其電阻測量範圍為1 ~108 Ω。常見的電橋如圖所示。
一、直流單臂電橋的工作原理
如圖所示,被測電阻RX和標準電阻R2、R3、R4 組成電橋的4個臂,接成四邊形,在四邊形頂點cd間接入檢流計P,在另一-對頂點ab間接入電池E,在測量時按下按鈕SB接通電源,調節標準電阻R2、R3、R4 使檢流計指示為0,則c點電位和d點電位相等,且I1=I2,l3=I4,因此:
Uab=Ucd即I1RX=I4R4
Ucb=Udb即I2R2=I3R3
兩式相比的: Rx =R4*R2/R3
電阻R2和R3的比值通常配成固定的比例,稱為電橋的比率臂,電阻R4稱為比較臂。在測量時,首先選取一定的比率臂,然後調節比較臂使電橋平衡,則比率臂倍率和比較臂讀數值的乘積就是被測電阻的數值。電橋是比較精密的測量儀器,如果使用不當,會影響測量結果及損壞儀器。
用電橋測量電阻時,不準帶電測量。
二、直流單臂電橋的使用方法
(1)使用前先將儀器放置水平,把檢流計鎖扣打開,應用零位調節器把指針準確調至零位。
(2)用短的較粗連接導線將被測電阻接人,接頭應接觸緊密。
(3)估計被測電阻大致的數值,選擇合適的倍率,然後用各個旋鈕調節,使每隻旋鈕有可讀數以保證被測電阻的準確。
(4)進行測量時,應先按下電源按鈕,經過一-定時間後再按下檢流計P按鈕,此時檢流計偏轉,若發現檢流計指針向「+」方向偏轉,應增大比較臂電阻,反之,若檢流計指針向「-」方向偏轉,應減少比較臂電阻。如此反覆調節比較臂電阻直至檢流計指針為零,此時被測電阻=比率臂x比較臂電阻。
(5)測量電感線圈的直流電阻時,先按下電流按鈕後按下檢流計按鈕。測量完畢,先鬆開檢流計按鈕,後鬆開電源按鈕,以免被測線圈產生自感電壓而損壞檢流計。
(6)電橋使用完畢,應先將檢流計按鈕按下並旋轉一 定角度將鎖扣鎖上,然後切斷電源,最後拆除被測電阻整理好相關物品。