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直流双臂电桥

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新课引入 1、直流单臂电桥的工作原理? Rx=(R2/R3) × R4 2、QJ23型电桥可以外接电源和检流计吗? 都可以 3、利用电桥测电阻时怎样选择比例臂? 使比较臂的四挡电阻都能被充分利用 双臂电桥又称为开尔文电桥,能够消除接线电阻和接触电阻对测量结果的影响,用于测量低值电阻(0.00001~100Ω )。其测量灵敏度及精度都很高。 新课讲解 §5-3直流双臂电桥 直流双臂电桥:凯文电桥,能消除接线电阻和接触电阻的影响,专门用于测量阻值在 1Ω 以下的小电阻。 一.构造及工作原理 (一)构造 1.Rx 与 R4 共一臂,Rn (标准电阻)与 R 3共一臂,Rn 与 Rx 之间用阻值为r 的导 线相连,(r → 0)。 2.Rx 与 Rn 都采用两对端钮的接法。 3.R1、 R2 、 R3 、 R4 均为大于10 Ω 的标准电阻,R 为电池的限流电阻。 (二)原理 1.当电桥调节至平衡时,I p=0,则有 I1 =I2 ,I3 =I4 ,推导得 Rx =(R2 /R 1)Rn + rR2 /(r +R3 +R4 ) × (R 3/R1 – R4 /R2 ) 即 被测电阻=倍率 × 标准电阻盘的读数+校正值 2.为使求解 Rx 的公式 与单臂电桥相同,常用以下找措施: (1)R1 与 R3 ,R2 与 R4采用联动机构,保证 R3 /R1 =R4 /R2,从而校正项始终为零。 (2)Rn , Rx 的连接导线尽量粗,使 r → 0。 3.消除接线电阻和接触电阻的原理 直流双臂电桥的原理如图所示,与单臂电桥不同,被测电阻RX 与标准电阻R4共同组成一个桥臂,标准电阻Rn和 R3组成另一个桥臂,RX与 Rn之间用一电阻为 r的导线连接起来。为了消除接线电阻和接触电阻的影响,RX与 Rn都采用两对端钮,即电流端钮 C1、C2、Cn1、Cn2,电位端钮 P1、P2、Pn1、Pn2。桥臂电阻R1、R2、R3、R4都是阻值大于 10Ω 的标准电阻。R是限流电阻,可防止仪表中电流过大。 R1RnRxRGBSBIP1C1In-I3C2P2 InI4rCn2InPn2Pn1Cn1I1IpI3I2R3R2R4PIⅠⅡⅢ 调节各桥臂的电阻,使检流计指零,即Ip=0,此时 I1=I2,I3=I4.根据基尔霍夫第二定律可得到如下三个回路方程: 对Ⅰ回路 I1R1=InR n+I 3R 3 对Ⅱ回路 I1R2=InRx+I3R4 对Ⅲ回路 (In-I3)r=I3(R3+R4) 解方程组求得: 上式表示,用双臂电桥测量电阻时,RX由两项决定,其中第一项与单臂电桥相同,第二项称为“校正项”。为了使直流双臂电桥平衡时,求解 RX的公式与单臂电桥相同,即RX=(R2/R1)Rn,就必须使校正项等于零。所以,要求 R3/R1=R4/R2,同时使 r→0...

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