一文看懂直流雙臂電橋使用方法和基本原理

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一文看懂直流雙臂電橋使用方法和基本原理

發表於 2018-03-30 08:42:33

　　直流雙臂電橋簡介

　　直流雙臂電橋是採用凱爾文線路寬量程的攜帶式精密型直流電橋。產品置有指零儀並能內附工作電源。適宜工礦企業、科研單位的實驗室及室、車間現場或野外工作場所對直流低電阻作精確測量。是電線電纜行業規程指定產品。QJ57P型直流雙臂電橋技術參數QJ57相同，採用國際流行新穎外殼。對金屬棒、板料、電纜、導線等，金屬導體的電阻值的測定。對電流匯流排、金屬殼體等焊接質量的檢查。對低阻標準器、直流分流器、功率型電阻器等的校驗和調整。對開關、電器、接觸電阻的測定。對各類型電機、變壓器線組的直流電阻測量和電刷、開關的接觸電阻以及作升溫試驗等。

　　直流雙臂電橋又稱凱爾文電橋，是一種適用於測量1Ω以下的小電阻。在電氣工程中，常常要測量金屬的電導率、分流器的電阻值、電機或變壓器繞組的電阻值等，在用直流單臂電橋測量這些小阻值電阻時，接線電阻和接觸電阻會給測量結果帶來不可忽視的誤差。直流雙臂電橋正是為了消除和減小這種誤差而設計的。圖2為直流雙臂電橋QJ103型面板圖。

　　圖2直流雙臂電橋QJ103型面板圖

　　直流雙臂電橋的工作原理

　　直流雙臂電橋又叫凱爾文電橋，其工作原理電路如圖1所示，圖中Rx是被測電阻，Rn是比較用的可調電阻。Rx和Rn各有兩對端鈕，C1和C2、Cn1和On2是它們的電流端鈕，P1和P2、Pn1和Pn2是它們的電位端鈕。接線時必須使被測電阻Rx只在電位端鈕P1和P2之間，而電流端鈕在電位端鈕的外側，否則就不能排除和減少接線電阻與接觸電阻對測量結果的影響。比較用可調電阻的電流端鈕Cn2與被測電阻的電流端鈕C2用電阻為r的粗導線連接起來。R1、R1『、R2和R2』是橋臂電阻，其阻值均在lOΩ以上。在結構上把R1和R『1以及R2和R2』做成同軸調節電阻，以便改變R1或R2『的同時，R1』和R2『也會隨之變化，並能始終保持。

　　測量時接上RX調節各橋臂電阻使電橋平衡。此時，因為Ig＝0，可得到被測電阻Rx為

　　可見，被測電阻Rx僅決定於橋臂電阻Rz和R1的比值及比較用可調電阻Rn而與粗導線電阻r無關。比值R2/R1稱為直流雙臂電橋的倍率。所以電橋平衡時

　　被測電阻值=倍率讀數×比較用可調電阻讀數

　　因此，為了保證測量的準確性，連接Rx和Rn電流端鈕的導線應儘量選用導電性能良好且短而粗的導線。

　　只要能保證，R1、R1『、R2和R2』均大於1OΩ，r又很小，且接線正確，直流雙臂電橋就可較好地消除或減小接線電阻與接觸電阻的影響。因此，用直流雙臂電橋測量小電阻時，能得到較準確的測量結果。

　　直流雙臂電橋使用方法

　　直流雙臂電橋是專門測量低電阻的電橋，在使用直流雙臂電橋時，除了遵守直流單臂電橋的使用步驟外，還應注意由於雙臂電橋有P1，P2，C1，C2四個被測電阻接線端，其中，P1、P2稱為電位端，C1、C2稱為電流端，則被測電阻Rx應與電橋的電壓端和電流端正確連接。被測電阻的電流端鈕應接電橋的C1、C2，電壓端鈕應接電橋的P1、P2。若被測電阻沒有專門接線，應設法使每端引出兩根線，分別接電壓端和電流端，如圖8-7所示。而且引線應儘量短而粗，接觸要良好。電壓接頭應比電流接頭更靠近被測電阻Rs，測量時操作要快。

　　圖8-7 測量導線電阻接線圖

　　直流雙臂電橋使用注意事項

　　①直流雙臂電橋有四個接線端，即Pl，P2，C1，C2，其中P1、P2是電位端鈕，C1、C2是電流端鈕。被測電阻的電流端鈕和電位端鈕應與雙臂電橋的對應端鈕正確連接。當被測電阻沒有專門電位端鈕和電流端鈕時，要設法引出四根線與雙臂電橋連接，並用內側的一對導線接到電橋的電位端鈕上，兩對接頭線不能絞在一起，接線圖如圖3所示。

　　圖3直流雙臂電橋QJ103型面板圖

　　②連接導線應儘量短而粗，導線接頭要除盡汙物，應接觸良好，並且要連接牢靠，儘量減少接觸電阻，以提高測量精度。

　　③直流雙臂電橋工作電流很大，測量時「B」按鈕不要鎖定，且使用電池測量時，操作速度要快，以避免耗電過多。測量結束後，應立即切斷電源。

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