1.双电桥的测量原理
双电桥测量电阻的原理如图2-2。E为直流电源,由它供给测量时各回路的电流;安培计A用于指示测量回路中的工作电流;R为调整工作电流用的可变电阻;G为灵敏度很高的镜式检流计;S为电源开关。
设r1、r2、r3、r4、和r代表回路中各段的接线电阻和接触电阻,R1R2R3和R4为可调电阻;Rn为标准电阻;Rx为待测电阻
令R1'=R1+r1
R2'=R2+r2
R3'=R3+r3
R4'=R4+r4
可以认为,R1'为AB两点之间的总电阻,R2'为BC两点之间的总电阻;R3'为DE两点之间的总电阻;R4'为EF之间的总电阻。
在测量时改变电阻,使B和E两点间的电位相等,即VB=VE,则检流计的读数为零。根据桥路平衡条件可写出
i1R1'=i3Rx+i2R3'
i1R2'=i3RN+i2R4'
i2(R3'+R3')=(i3-i2)r
由以上方程组可求出
因该式计算Rx很繁琐,设计时,使
=
,并且将这些电阻的阻值设计得很大,另一方面将r
,r2,r3和r4设计得足够小,这样可使(
-
)趋向于零。此外,还选用短而粗的良导体做电阻r,其阻值很小,这样
显然是一个很小的小数。由于设计中采用了上述措施,使Rx近似为Rx=
RN。考虑到r1及r2都很小,R1及R2又都很大,所以Rx又可近似为Rx=
RN
当检流计指零时,便可以从双电桥的刻度盘上读出R1及R2的阻值,RN的阻值为已知,故可由上式计算出Rx的阻值。
2. QJ36型单双臂两用电桥的结构及使用方法
图2-3为QJ36型单双臂两用电桥测量电阻的接线图,双臂电桥测量臂的参数为1000、100,10,1,0.1,0.01。R1、R2键的参数为104,103,102,101W测量时,首先要估算Rx的阻值,根据估算的Rx阻值大小选定与Rx相等或相近的RN。根据测量的Rx的阻值范围,参照电桥的附表选定R1、R2,按仪表规定R1=R2。接通电源,调整电桥的旋钮,当检流计光点指零时,则
式中,R为双电桥六支旋钮的读数;R1=R2为根据被测电阻值所设定的电阻值。