电桥电路的工作原理及使用(电桥的原理与使用)

生活经验079

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电桥电路的原理

电桥电路是由四个二端元件接成四边形形成的电路结构。各边称为电路的桥臂。激励源接到桥臂的一个对角上,另一对接电桥的负载或电桥的输出检测电路。

电桥电路的工作原理及使用(电桥的原理与使用),第1张

   电桥电路的分类

电桥分为平衡电桥和不平衡电桥。

直流电桥和交流电桥

全臂桥(双差动电桥)、半臂桥(差动电桥)和单臂桥

   电桥电路的平衡

        用电桥进行测量前,必须先使电桥电路处于平衡状态,即电桥无输出。 但由于应变片电阻值总有偏差,接触电阻,导线电阻等 存在,往往电桥不能平衡,因此需设置预调平衡电路。 在电桥中增加R 5电阻和 R 6电位器, R6 可分为两部分:

R ‘6 = n1R 6

R = n 2R 6

n1 + n 2 = 1 见(b)

将星形连接变为三角形连接,则

R 1’与R 2‘是分别并联在R1和R 2上的,只要调节 R’6和R‘’6就可使电桥平衡。

3惠斯通电桥用欧姆表测量电阻虽然方便,但不够精确,而用伏安法测电阻,电表所引起的误差又难以消除,精确地测量电阻,常用惠斯通电桥。

图为惠斯通电桥的电路图,当 B、D 两点的电势相等时,通过检流计的电流强度Ig=0,此时就称电桥平衡(可通过调节滑动触头 D 的位置来实现)。

根据串联电路中电阻与电压成正比的原理,可知此时应有R1:R2=Rx:R0

一般来讲, R1 和 R2 由同一均匀电阻丝组成,其阻值与长度成正比,待测电阻的计算公式为

测出电阻丝长度L1 和L2 之比,再由标准电阻R0的阻值即可确定待测电阻 Rx 的阻值。

   交流电桥的工作原理

       电路如图1所示。桥体有四个桥臂,分别由交流阻抗元件构成,在电桥的一个对角线ab接交流电源,另一个对角线cd上接交流指零仪。 调节各桥臂参数,当指零仪读数为0时,c、d两点的电位相等,电桥达到平衡,这时有

可见交流阻抗电桥的平衡条件包括两部分:一是相对桥臂阻抗模的乘积必须相等;二是相对桥臂阻抗幅角之和必须相等。因此,交流电桥的平衡调节,要比直流电桥复杂得多。为使电桥达到平衡,需要反复调节桥臂的参数,电桥达到平衡所需反复调节的次数叫做收敛性,收敛性好的电桥能较快取得平衡。电桥的收敛性取决于桥臂阻抗的性质及调节参数的选择,是衡量交流电桥性能的一个重要技术指标,对于收敛性差的电桥,由于比较难达到平衡而不常用。

电桥的工作原理

电桥的概念:用比较法测量各种量(如电阻、电容、电感等)的仪器。最简单的是由四个支路组成的电路。各支路称为电桥的“臂”。如图电路中有一电阻为未知(R2),一对角线中接入直流电源U,另一对角线接入检流计G。可以通过调节各已知电阻的值使G中无电流通过,则电桥平衡,未知电阻R2=R1·R4/R3。

平衡时,检流计所在支路电流为零,则有,(1)流过R1和R3的电流相同(记作I1),流过R2和R4的电流相同(记作I2)。(2)B,D两点电位相等,即UB=UD。因而有 I1R1=I2R2;个阻值已知,便可求得第四个电阻。测量时,选择适当的电阻作为R1和R2,用一个可变电阻作为R3,令被测电阻充当R4,调节R3使电桥平衡,而且可利用高灵敏度的检流计来测零,故用电桥测电阻比用欧姆表精确。电桥不平衡时,G的电流IG与R1,R2,R3,R4有关。利用这一关系也可根据IG及三个臂的电阻值求得第四个臂的阻值,因此不平衡电桥原则上也可测量电阻。在不平衡电桥中,G应从“检流计’改称为“电流计”,其作用而不是检查有无电流而是测量电流的大小。可见,不平衡电桥和平衡电桥的测量原理有原则上的区别。利用电桥还可测量一些非电学量。

电桥电路的原理是什么?

电桥电路的原理是:电桥电路是由四个二端元件接成四边形形成的电路结构。各边称为电路的桥臂。激励源接到桥臂的一个对角上,另一对接电桥的负载或电桥的输出检测电路。

桥式整流电路是使用最多的一种整流电路。这种电路由四只二极管口连接成“桥”式结构。整流电路主要由变压器、整流主电路和滤波器等组成。

交流阻抗电桥的平衡条件包括两部分:

一是相对桥臂阻抗模的乘积必须相等;二是相对桥臂阻抗幅角之和必须相等。因此,交流电桥的平衡调节,要比直流电桥复杂得多。

为使电桥达到平衡,需要反复调节桥臂的参数,电桥达到平衡所需反复调节的次数叫做收敛性,收敛性好的电桥能较快取得平衡。电桥的收敛性取决于桥臂阻抗的性质及调节参数的选择,是衡量交流电桥性能的一个重要技术指标。

电桥原理与使用

数字电桥就是能够测量电感,电容,电阻,阻抗的仪器,这是一个传统习惯的说法,最早的阻抗测量用的是真正的电桥方法,随着现代模拟和数字技术的发展,早已经淘汰了这种测量方法,但LCR电桥的叫法一直沿用至今。

数字电桥的测量对象为阻抗元件的参数,包括交流电阻R、电感L及其品质因数Q,电容C及其损耗因数D。因此,又常称数字电桥为数字式LCR测量仪。其测量用频率自工频到约100千赫。基本测量误差为0.02%,一般均在0.1%左右。

DUT为被测件,其阻抗用Zx表示,Rr为标准电阻器。切换开关可分别测出两者的电压Ux与Ur,为一相量关系式。如使用相敏检波器(PSD)分别测出Ux和Ur对应于某一参考相量的同相量分量和正交分量,然后经模数转换(A/D)器将其转化为数字量,再由计算机进行复数运算,即可得到组成被测阻抗Zx的电阻值与电抗值。

1、加电

首先将电源线带IEC一端接到电桥左后方的IEC插座上,另一端插入合适的电源插座上,搬动电桥左后方的船形开关,即使电桥通电。通电后,显示器、量程及功能指示器随之变亮。电桥可自动置于电感、电容测量档,并联等效及1KHz频率状态。正常情况下,内部电路加电几秒钟后即能稳定,便可进行测量。

2、被测元件的接入方法

⑴通常径向引线的元件可直接插入组合测试夹夹板内,而接入特殊柔性引线的元件时,应借助夹板离合器进行,该离合装置位于测试夹的正下方。

⑵接入轴向引线元件时,为避免扭折引线,可采用轴向转接头,先把这两个配件分别插入测试夹的两端,再将其间距调正到适合元件测量的位置,然后便将轴向引线元件插入两端的配件夹内。

⑶在轴向转接头必需相当牢固定的场合,如在测量大量的同类元件时,需采用支撑板。安装支撑板:首先把轴向转接头调整到适当的位置上,然后将支撑板悬置于轴向转接头上方,让每个轴向转接头穿过支撑板上的槽缝,放好支撑板,将固定螺钉对准电桥面板上的螺孔,最后上紧螺钉。注意:安装时不易将螺钉拧得过紧。

注意:本电桥虽能够对充电电容接入测试进行防护,但最好应将充电电容经适当电阻放电后才进行测量。

电桥电路的原理是什么?

电桥电路的原理是:电桥电路是由四个二端元件接成四边形形成的电路结构。各边称为电路的桥臂。激励源接到桥臂的一个对角上,另一对接电桥的负载或电桥的输出检测电路。

桥式整流电路是使用最多的一种整流电路。这种电路由四只二极管口连接成“桥”式结构。整流电路主要由变压器、整流主电路和滤波器等组成。主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。滤波器接在主电路与负载之间,用于滤除脉动直流电压中的交流成分。

电桥法测电阻的原理:

“热电阻温度传感器特性实验”中用电桥法测铜电阻(Cu50)的电路图也这样,但检流计G由数字万用表的直流电压表(200mV)档代替,铜电阻Rx在加温过程中电阻值随温度而变化,所以要不断调节电阻箱R。

使直流电压表(200mV)示值为0或接近0时立即记录电阻箱R的值,由Ra、Rb、R计算Rx的值。实验中Ra、Rb由二个等值电阻元件,或电位器(变阻器)组成,电位器阻值大小用数字万用表测量。

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