惠斯登电桥比率臂选取的原则,为什么要这样选取

惠斯登电桥比率臂选取的原则,为什么要这样选取,第1张

1、应该让电桥比较臂电阻旋钮尽量多地使用,获得最多有效数字,提高测量精度。 

2、一般情况下倍率的选取要使能读取四位有效数字。如果不按照惠斯通电桥比率臂的倍率值的选取原则,测量结果会有误差,有效数字选取不够导致结果不准确。

3、选择合适的电阻:惠斯通电桥的灵敏度与电源电压成正比, 与检流计的灵敏度成正比, 与检流计内阻、桥臂总阻值、桥臂电阻之比等因素均有关系。因为在平衡条件下,对任一电阻作一小的改变,如以sR为例,当sR改变量一定时,BDU越大,则电桥越灵敏。

扩展资料

惠斯登电桥的相关推断:

电桥平衡时,检流计所在支路电流为零,则有:

(1)流过R1和R4的电流相同(记作I1),流过R2和R3的电流相同(记作I2);

(2)B,D两点电势相等。因而有 I1R1=I2R3。

由于三个阻值已知,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区别。利用电桥还可测量一些非电学量。

在不平衡电桥中,可以通过KVL、KCL求解电流的大小。

- 惠斯通电桥

电桥按用途分类:

  (1)惠斯通电桥

  惠斯通电桥主要用于测量电阻器Rx的电阻值,电桥平衡方程为,利用已知的R1、R2、R33个电阻值,通过计算即可得到Rx的阻值。

  (2)麦克斯韦电桥

  麦克斯韦电桥主要用于测量电感器的电感量和电阻值,LxRx分别表示待测电感器的电感和电阻。电桥平衡方程为Lx=R1R4C3,Rx=R1R4/R3,由已知的R2,R3,R4,C3,便可计算出结果Lx和Rx。

  (3)文氏电桥

  文氏电桥主要用于测量电容器的电容量及电阻值,待测电容器的电阻、电容由Rx,Cx表示。电桥平衡方程为Cx=C3R2/R1,Rx=R1R3/R2,由已知的R2,R3,R1,C3便可计算出结果Cx和Rx。电桥作为一种基本的测量工具,应用广泛,测量的精确度主要取决于指零仪器的精确度。

  电桥按测量范围分类:

  (1)测量小电阻:开尔文电桥

  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。

  (2)测量中电阻:惠期通电桥

  惠斯通电桥在前面已经有介绍,这里就不再重复。

  (3)测量大电阻:高电阻电桥

  高电阻电桥专门用于测量大阻值的电阻,另外,为了测量高阻值的电阻,还可以使用兆欧表。

  电桥按工作方式分类:

  (1)平衡电桥

  测量前将电桥调节为平衡状态,测量时因桥臂阻值发生变化让电桥失去平衡,此时调节电桥的某桥臂的电阻值使电桥重新回到平衡状态使电桥输出为零,再以该桥臂电阻的调整量读出被测信号的大小。其优点是测量精度高,但此方法在读数前要再次调节使电桥平衡,故只用于静态测量。

  (2)非平衡电桥

  测量前将电桥调节为平衡状态,测量时因桥臂阻值发生变化使电桥失去平衡,此时可在其测量端接指示仪器直接读出输出的电压或电流,当输出的为电压信号时称为电压桥,输出为电流时称为功率桥。在传感器应用中主要采用不平衡电桥。

  电桥电路具有各种优点,在测试系统和电力系统中得到了充分的验证,从日常生活中的电器到工业系统中,电桥电路都发挥了很大作用,尤其在机电一体化的潮流中,电桥电路将发挥不可替代的作用。

驱动电源电压、变化的桥臂、

电桥的灵敏度可以用电桥测量臂的单位相对变化量引出输出端电压或电流的变化来表示。即:Su=⊿Uo/(⊿R/R)或Si=⊿Io/(⊿R/R),分别表示电桥的电压灵敏度和电流灵敏度。测量电桥的桥臂电阻一般都应该按最大灵敏度来选择。电桥电路有单臂桥、双臂桥、全桥之分。

扩展资料

电桥法测量为重要测试技术之一,不但用于电工测试技术,而且在非电量测量中也广泛采用,如电阻、电流、电感、电容、频率、压力、温度等。由于它的灵敏度、精确度相对较高,又有结构简单、使用方便等特点,在现代自动化控制,仪器仪表中许多都利用电桥这些特点进行设计、调试、控制。 

测电阻有多种方法,如伏安法,欧姆表法等,它们多数都不同程度地受到电表精度和接入误差的影响。使用电桥法测电阻是一种比较法,上述影响比较小,只要标准电阻很精确,检流计足够灵敏,那么被测电阻的结果就有较高的准确度。

但电桥法测电阻也受到一定限制。如对高电阻(106)测量就不适用,必须选择其它测量方法。如冲击电流计法、兆欧表法、伏安法等。

-电桥平衡

-电桥灵敏度

用单臂双臂电桥测量未知电阻的时候,要求检流计示数为零,也就是桥路上没有电流通过,以保证桥路两端的电压相同。如果测量前没有调零检流计,那么在检流计显示电流为零的时候,实际上是有电流通过的,电桥的测量就会误差非常大。

首先要明白,精度一词在测量学上已经被准确度代替,或者说是怎样减小不确定度。

1、选择更高准确度等级的电桥,如002级的电桥就比005级的高

2、选择合适的量程。测100欧的话用X01倍率,就比X1倍率准确

3、尽量用到第一个测量盘,如X1000这个盘

4、选用灵敏度合适高的检流计,灵敏度太低会引入误差

5、选用更高等级的标准电阻,如001级的BZ3

6、测量前用标准电阻做比对,扣除系统误差

7、选择合适的测量电源

8、选择合适的电桥:单臂电桥或双臂电桥

9、将电桥和被测电阻置于恒温20度环境,并避免电磁干扰

能做到这些,你就是电阻测量的高手了

伏安法测量,实际中电表总会有阻值,电压表会有电流通过,电流表会分得电压,这样测量的阻值会有误差,电流表内接电阻会偏大,电流表外接测量阻值会偏小。而电桥测量时,电桥平衡之后,电表两端无电压,也没有电流通过。这样就忽略了电表本身带来的误差,误差主要来自导线。双臂电桥测量阻值的话,导线误差也可以忽略了,因此电桥比较准确。

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