电桥

【电桥】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” 。
基本释义
由电阻、电容、电感等元件组成的四边形测量电路叫电桥 。 人们常把四条边称为桥臂 。 作为测量电路,在四边形的一条对角线两端接上电源,另一条对角线两端接指零仪器 。 调节桥臂上某些元件的参数值,使指零仪器的两端电压为零,此时电桥达到平衡 。 利用电桥平衡方程Z1Z3=Z2Z4,即可根据桥臂中已知元件的数值求得被测元件的参量 (如电阻、电感和电容) 。
原理简介
假设四个电阻固定,当s闭合时,若满足:“R3*R2=R1*R4”,即对角的电阻乘积相等,则此时Uad等于0,就是ad间没有电压 。 利用这个原理,当等式两边四个量中的一个为未知量的时候,如果调节其余三个电阻的值能使得等式成立,那么用公式就可以得到未知量 。 但是实际上只要等式两边各有一个可以调节的可变电阻,那么另外两个电阻有一个是定值,则余下的另外一个必然可以得到 。 用这个原理可以做成电阻测量箱 。 而这个原理用的就是“电桥”的概念,或者说“平衡电桥”的概念 。
常用电桥
常用的有惠斯通电桥和凯尔文电桥 。
惠斯通电桥
惠斯通电桥测电阻
电桥是用比较法测量物理量的电磁学基本测量仪器,电桥的种类很多,测量中等阻值(10~10^6欧姆)的电阻要用惠斯登单臂电桥进行测量;若要测量更大阻值的电阻,一般采用高电阻电桥或兆欧表;而要测量阻值较小的电阻,一般采用双臂电桥(开尔文电桥) 。 电桥准确度高、稳定性好,所以被广泛用于电磁测量、自动调节和自动控制中 。 惠斯登单臂电桥是最基本的直流单臂电桥 。 直流单臂电桥路 。
凯尔文电桥
凯尔文电桥又称“双臂电桥” 。 测量10^(-6)~10^2欧姆低电阻的直流电桥 。 图中R是跨线电阻(包括Rx、Rs两电阻器间的接线电阻、接触电阻及内部连接线电阻),Rs是标准电阻 。 当调节R1、R2、R3、R4和Rs使桥路中无电流(即灵敏电流计G的指针不偏转)时,将有下列平衡条件成立:R1R2=R3R4和Rx=R1R2Rs 。 Rx的计算式与R无关,从而可减小接线电阻和接触电阻所产生的误差 。