單臂電橋工作原理

單臂電橋工作原理：

3.1惠斯頓電橋（又稱單臂電橋）。QJ23型直流電阻電橋，電橋由倍率盤（比例臂）、測量盤（比較臂）、內(nèi)附指零儀及電源等部分組成。

3.2測量盤（比較臂）有四組、每組以1、2、2、2、2五個電阻元件由開關(guān)組合成0~9共10個示值，四組測量盤總調(diào)節(jié)范圍為0~9999；倍率盤（比例盤）單臂電橋采用差值式，單臂電橋|單臂電橋總阻為1000Ω，由于倍率盤開關(guān)接觸電阻歸到電源回路，故對測量精度沒有影響；按鈕“B”和“G”分別用于控制橋路電源和指零儀輸入信號；按鈕按下后旋轉(zhuǎn)90º可以鎖住，再旋轉(zhuǎn)90º可以復(fù)位。

單臂電橋簡單介紹：
如上圖，電橋平衡時，檢流計所在支路電流為零，則有：
（1）流過R1和R3的電流相同（記作I1），流過R2和R4的電流相同（記作I2）；
（2）B，D兩點電位相等，即UB=UD。因而有 I1R1=I2R2。
由于三個阻值已知，便可求得第四個電阻。測量時，選擇適當(dāng)?shù)碾娮枳鳛镽1和R2，用一個可變電阻作為R3，令被測電阻充當(dāng)R4，調(diào)節(jié)R3使電橋平衡，而且可利用高靈敏度的檢流計來測零，故用電橋測電阻比用歐姆表。電橋不平衡時，G的電流IG與R1，R2，R3，R4有關(guān)。利用這一關(guān)系也可根據(jù)IG及三個臂的電阻值求得第四個臂的阻值，因此不平衡電橋原則上也可測量電阻。在不平衡電橋中，G應(yīng)從“檢流計’改稱為“電流計”，其作用不是檢查有無電流而是測量電流的大小。可見，不平衡電橋和平衡電橋的測量原理有原則上的區(qū)別。利用電橋還可測量一些非電學(xué)量。
相關(guān)實驗：

用惠斯通電橋測電阻

單臂電橋實驗?zāi)康模?/span>

1．熟悉用惠斯通電橋測電阻的原理。
2．掌握QJ19型箱式惠斯通電橋和AC15型直流復(fù)射式檢流計的使用方法。

實驗器材

QJ19型電橋、AC15型直流復(fù)射式檢流計、穩(wěn)壓電源、電阻箱、導(dǎo)線若干。

實驗原理

惠斯通電橋是一種測量電阻的精密儀器，如圖6－1所示，為其測量原理圖。R1、R2、R、Rx為四個橋臂上的電阻，G為檢流計，E為直流電源，K為開關(guān)。單臂電橋各支路電流如圖中箭頭所示。當(dāng)調(diào)節(jié)電橋使檢流計G上的電流為零時，電橋達(dá)到平衡。這時：
（6－1）
在式6－1中，如果R1、R2和R都是已知的，那么可算出待測電阻Rx。測量精度主要受檢流汁G和R1、R2及R的精度的影響。
圖6－1 惠斯通電橋原理圖

1．QJ19
單臂電橋是一種精密的電工儀器。當(dāng)用作單臂電橋時，可測量10－2~166Ω的電阻；當(dāng)作雙臂電橋時，可測量10-5~10-2Ω的電阻（在本實驗中只作單臂電橋使用）。
圖 6－2 QJ19型電橋面板及接線圖
圖6－2為QJ19型電橋的面板。K1~K4依次為“粗調(diào)”、“細(xì)調(diào)”、“短路”、“電源”這四個按鈕。測量時，應(yīng)先按下K4并鎖住，再按下K1按鈕進(jìn)行粗調(diào)，當(dāng)檢流計指針指到“0”時，松開K1；zui后，按下K2進(jìn)行細(xì)調(diào)，直到檢流計指針指到“0”為止。當(dāng)檢流計中電流較大或晃動較大時，應(yīng)按下短路按鈕K3。R1、R2為比例臂，R為讀數(shù)臂，相當(dāng)于可變電阻臂，R1、R2的大小可根據(jù)待測電阻RX的估計值由表6—1設(shè)定。端鈕1~10為接線鈕，在本實驗中，1、2接檢流計；3、4直接相聯(lián)；5、6接待測電阻；7、8空著；9、10接電源。這樣連接后的線路如圖6－2所示。
2．AC15型
AC15型直流復(fù)射式檢流計又稱光點檢流計，其結(jié)構(gòu)屬于電磁式。我們知道，光線射到平面鏡上后，如果鏡面轉(zhuǎn)過一微小的角度 ，則反射光線掃過的角度將是 。在線圈上附有一個小平面鏡，當(dāng)微小的電流通過線圈時，在磁力矩的作用下線圈就會轉(zhuǎn)過一個很小的角度，這時一束燈光射到小平面鏡上，利用平面鏡的反射，就可以較明顯地讀出反射光線轉(zhuǎn)過的角度，從而測出微小電流強度。因此，光點檢流計的靈敏度很高。
圖6－3為AC15型直流復(fù)射式檢流計面板。J1為標(biāo)盤（或刻度盤），J5為“零點調(diào)節(jié)”旋鈕，測量前須用此調(diào)零。J2為分流器旋鈕，檢流計不停地移動時，J2應(yīng)置于“短路”，單臂電橋使光標(biāo)盡快停止。測量時J2應(yīng)從zui低靈敏度“×0.01”開始，逐步調(diào)到“×1”檔。J4為輸入端鈕，J3為電流選擇開關(guān)。AC15型檢流計可用交流220V 或直流6V兩種電源供電，本實驗只用交流220V。
圖6－3 AC15型直流復(fù)射式檢流計

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