直流双臂电桥

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...