一、直流双臂电桥比直流单臂电桥测量电阻准确度高的原因
直流双臂电桥又称凯文电桥,基本原理是用高精度元件(如标准电阻器、电感器、电容器)作为标准量,用比较法去测量电阻、电感、电容等参数。和直流单臂电桥相比,它能够消除接线电阻和接触电阻对测量结果的影响,因此,直流双臂电桥是专门用来精密测量11Ω以下的小电阻的仪器。
二、直流单臂电桥和双臂电桥各有什么特点
直流单臂电桥主要用于测量20欧姆以上的较大电阻,其测量的准确度可以轻易达到5‰数量级。
实验室用的单臂电桥准确度可以达到5/100000数量级。电桥包括直流电桥和交流电桥两大类。
直流电桥是一种比较式的测量仪器,主要用于测量电阻,其灵敏度和准确度都很高。它分为直流单臂电桥和直流双臂电桥两种。
直流单臂电桥又称惠斯登电桥,它适用于测量1Ω~1MΩ的中阻值电阻。直流双臂电桥又称凯尔文电桥,它适用于测量低阻值(1Ω以下)的小电阻,如短导线电阻、大中型电机和变压器绕组的电阻等
三、直流单臂电桥与双臂电桥
双臂电桥和单臂电桥都是常用于电阻和电容的测量电路。它们的主要区别在于使用的电路结构和测量原理。
双臂电桥是一种基于一条电阻的电路,通常用于测量电阻。它由四个电阻组成,其中两个电阻相互比较,另两个电阻相互比较,且两个比较电阻之间被一个可调电阻串联。当桥平衡时,比较电阻之间的电势差为零,可以通过测量可调电阻的变化来确定未知电阻的值。
单臂电桥是一种基于电容的电路,通常用于测量电容。它由一个固定电容和一个可调电容组成,其余部分是由一个(或多个)电阻组成的电路。当单臂电桥平衡时,可调电容和固定电容的电势差为零,可以通过测量可调电容的变化来确定未知电容的值。
简单来说,双臂电桥是用于电阻测量的,而单臂电桥是用于电容测量的。它们的共同点是都需要操作者在接线和调节过程中保持耐心和细心。
四、直流单双臂电桥实验步骤
直流双臂电桥平衡成立的条件是电路系统内的电流平稳流通。
直流双臂电桥平衡既需要闭路电路内的电流平稳流通,更需要循环电路内的电流平稳运行,这是因为有电路平稳运行,才能够构成一个和谐稳定的循环条件和循环环境。
直流双臂电桥是采用凯尔文线路宽量程的携带式精密型直流电桥。产品置有指零仪并能内附工作电源。适宜工矿企业、科研单位的实验室及室、车间现场或野外工作场所对直流低电阻作精确测量。是电线电缆行业规程指定产品。
五、直流单双臂电桥的使用方法
1)根据被测量电阻R的大小,选择用单臂或双臂电桥。
2)将电桥放置平稳,先打开检流计锁扣,调整指针在零位。
3)将被测电阻接于电桥相应的接线柱上。使用双臂电桥时,电压线和电流线应分开,且应使电压线连接点比电流线连接点更靠近被测电阻。
4)先按下电源按钮,再按下检流计按钮,观察指针偏转方向。此时反复调整,当指针到零位保持不动时,记录数据。测量完毕的时候要先松开检流计,再断开电源。在测容量大的设备时要先消弧。
5)记录当时的温度,以便换算,与出厂值比较。
注:------██████------
| | 被试物 | |
I+ U+ U- I-
六、直流单双臂电桥实验报告
(一)准备措施
1、做好被测设备的安全措施
2、装好电桥的电池或接通电源;
3、电桥调零。
打开检流计开关,调节检流计调零开关,使指针指向零位。
(二)测量
1、粗测阻值
2、选择量程
3、检流记计调零
按下电源开关B,点动G调节倍率和读数盘旋钮,使检流计指针指向0。
增大灵敏度同时调节电桥使指针指向0位。在灵敏度最大时,调节微调旋钮使电桥平衡。
4、读数。
(三)注意事项
1、将电桥与被测电阻正确连接(C1、C2(电流端子)接外侧,P1、P2(电压端子)接内侧)
2、在测量带电感分量的直流电阻时,为防止反电势损坏电桥,测量时应先按“B”、后按“G”按钮;测量完毕,应先放“G”,后放“B”按钮。
七、直流单双臂电桥实验数据
在惠斯特电桥实验中比例臂的选择是否合适需要看,在该比例臂下,读出的可调电阻的读数是不是达到了最大可调节的位数。比如,如果可调电阻最大量程是9999欧,那么读数必须有千位数。这样就可以减小想对误差的大小。如果比例臂选择不合适,误差会变大。
八、直流单臂,双臂电桥实验报告
电桥灵敏度
灵敏度是电桥测量技术的一个重要指标,电桥的灵敏度可以用电桥测量臂的单位相对变化量引出输出端电压或电流的变化来表示。
即:
Su=⊿Uo/(⊿R/R)或Si=⊿Io/(⊿R/R)
分别表示电桥的电压灵敏度和电流灵敏度。
测量电桥的桥臂电阻一般都应该按最大灵敏度来选择。
电桥电路有单臂桥、双臂桥、全桥之分
1、单臂变化时⊿Uo=±0.25U/⊿R/R
2、两臂变化时⊿Uo=±0.5U/⊿R/R
3、四臂变化时⊿Uo=±U/⊿R/R
有上述计算式可知,测量电桥输出给放大器的电压大小,是由驱动电源电压U和桥臂电阻的相对变化量决定的,而且是正比关系。
由电桥灵敏度的公式可知,提高测量电桥的灵敏度,靠提高驱动电源电压和增加变化的桥臂即可达到。