【基礎】惠斯頓電橋原理及使用方法

2021-01-15 暢學電子

惠斯頓電橋的原理

電阻R1，R2，R3，R4叫做電橋的四個臂，G為檢流計，用以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。平衡時，四個臂的阻值 滿足一個簡單的關係，利用這一關係就可測量電阻。平衡時，檢流計所在支路電流為零，則有，（1）流過R1和R3的電流相同（記作I1），流過R2和R4的 電流相同（記作I2）。（2）B，D兩點電位相等，即UB=UD。因而有 I1R1=I2R2;個阻值已知，便可求得第四個電阻。測量時，選擇適當的電阻作為R1和R2，用一個可變電阻作為R3，令被測電阻充當R4，調節R3使 電橋平衡，電阻而且可利用高靈敏度的檢流計來測零，故用電橋測電阻比用歐姆表分條件。電橋不平衡時，G的電流IG與R1，R2，R3，R4有關。利用這一 關係也可根據IG及三個臂的電阻值求得第四個臂的阻值，因此不平衡電橋原則上也可測量電阻。

惠斯頓電橋的使用方法

1.準備：在電橋背面電池盒內裝入3節1.5v號電池和1節6F22型9V疊層電池。將電源轉換開關扳向「B內」，指零儀轉換開關扳向「G內」（9V電池同時接通），對指零儀進行機械調零，使指針與表面「0」線重合。

2.測量：將被測電阻器接到「RX」兩接線柱上，估計被測電阻的阻值大小，適當選擇倍率（比例臂）按下「B」和「G」按鈕，並調節測量盤（比較臂），使指零儀重新回零，電橋平衡，則被測電阻器阻值為：RX=倍率×測量盤示值

3.外接電源：如需用外接電源時，只需將電源轉換開關扳向「B外」並在「B外」接線柱上按級性接上表3規定的外接電源。

4.外接指零儀：若要提高測量精度，必須採用外接高靈敏度指零儀，將指零儀轉換開關扳向「G外」（內附指零儀電源同時被切斷），外接指零儀從「G外」兩接線柱接入。

4.電阻箱功能：將「B」和「G」按鈕復位，指零儀轉換開關扳向「G外」則「RX」左邊接線柱與「G外」上端接線柱之間便可作為一個可調電阻箱，電阻值調節範圍為0~11110Ω。

惠斯頓電橋的注意事項

1、在進行任何阻值測量時，不應讓「×1000Ω」測量盤示值為0，使測量盤有足夠讀數位數，以確保測量精度。

2、指零儀使用注意事項：

a.調零：JZ8-23A型指零儀採用盤絲式電流表表芯作指示器，機械調零範圍不小於±5格；

b.指零儀指針偏轉方向：電橋設計時規定，指零儀指針偏轉方向與測量盤旋轉方向（順時針或逆時針）保持一致；

3、測量過程中「B」「G」按鈕儘量間斷使用，以延長乾電池壽命。

4、對電機、變壓器等帶電感的電阻進行測量時，必須先按「B」後按「G」，測量完畢應先放「G」後放「B」。

5、電橋只能對無源（不帶電）的電阻器進行測量時；嚴禁市電或其他電源從電橋輸入端引入，以防燒壞電橋。

6、乾電池容量判別：

a.指零儀電池：指零儀正常工作電壓（不是空載電壓）應不得低於5V。當點按「G」按鈕即指零儀只接通電源而無信號輸入時，指零儀指針瞬間抖動並立即回零，表示正常；若發現指針偏轉角度較大而且不回零，則說明9V電池已用完，應更換6F22型疊成電池。

b.橋路電池：若電橋靈敏度明顯下降，則應更換3節1.5V 1號乾電池。

7、電橋使用完畢，必須將兩轉換光電開關分別扳至「B外」、「G外」使電源全部切斷，並將「B」和「G」按鈕復位。電橋若長期不用，則應將所有乾電池取出。

8、電橋保存條件：溫度5~40?C,相對溼度＜80％；空氣中不含有腐蝕性物質；無陽光直射；嚴禁劇烈振動。

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