电桥法原理
电桥法测电阻的原理
电桥法测电阻的原理
电桥法测电阻是一种常用的电阻测量技术，它可以准确测量不同类型的电阻，包括低电阻、高电阻和超高电阻。
它是一种比较新的电阻测量技术，可以提高测量精度，具有良好的稳定性和可靠性。
电桥法测电阻是一种比较复杂的技术，需要使用多种元器件，包括电流表、电压表、电桥、分压器、比较器等。
它的基本原理是通过比较电桥中两个部分的电压，来确定待测的电阻的电阻值。
电桥法测电阻的步骤是：首先，将电阻标定到电桥中，然后将电流表、电压表和分压器连接到电桥中。
接下来，调整电桥中的电阻，使电流表和电压表的读数相等，这一步可以确定待测电阻的电阻值。
最后，将比较器连接到电桥中，使待测电阻的电阻值与标定的电阻值相比较，从而得出准确的结果。
电桥法测电阻具有准确度高、测量范围广的特点，可以用来测量低、中、高电阻，甚至超高电阻。
它还可以用来测量电阻的变化，以及电阻的温度漂移等特性。
在电子设备测试过程中，电桥法测电阻也被广泛应用。
总之，电桥法测电阻是电阻测量技术中一种准确性高、测量范围广的技术，它能够提高测量的精度，并在电子设备测试过程中得到广泛应用。
第二篇 第二章 电阻率测量方法
Sw=0.919 Sw=0.871
Sw=0.424
-30000
10
100
Sw=0.919 Sw=0.871 Sw=0.807 Sw=0.759 Sw=0.631 Sw=0.567 Sw=0.535 Sw=0.487 Sw=0.456 Sw=0.440 Sw=0.424
1000 10000 100000 1000000 1E7
85
30.3
5
30
8.10 8.05
2.90
50
77.2
13
§2.3 电极阵列测量（成像）
图8(a) 孔隙度为10%的样品扫描图
图8(b) 孔隙度为15%的样品扫描图
14
§2.3 电极阵列测量（成像）
图8(c) 孔隙度为23%无裂缝样品扫描图 图8（d）孔隙度为23%带裂缝样品扫描图
15
§2.3 电极阵列测量（成像）
法测定电阻时,主要的误差来自接触电阻和端面效应。为了减小接触电
阻 ,可采用磨光标品端面,或用石墨、金属喷涂、专门膏剂、银质胶膜
等涂敷接触端面等办法实现。
5
§2.2 二极法、四极法和多电极法
2.2.2 四极法
为了克服接触电阻的影响,发展了四
极法测电阻率。它是在二极法的基础
上，将两个测量电极M和N移到岩样中
上图是用电极法实验得出的频散模型计算出来的复电导率频散 曲线，它与线圈法测量出来的复电导率频散曲线有何联系呢？下面 我们来看用线圈法测量出来的电频散曲线（此出用测量电压矢量代 替复电导率，这在顶性分析上是没有问题的），测量曲线如下图5 所示。
图5 线圈法岩心复电导率扫频测量典型曲线
从测量结果可以看出，实测的和由模型计算出来的具有一致的频散现 象，说明了电极法和线圈法测量之间可以通过某一数学模型进行转换。24
电桥法测电阻原理
电桥法测电阻原理
电桥法是一种常用的测量电阻的方法，它利用电桥平衡的原理来测量未知电阻
的数值。
电桥法的原理简单易懂，是电学实验中必备的基本技能之一。
下面我们就来详细介绍电桥法测电阻的原理和步骤。
首先，让我们来了解一下电桥的基本结构。
电桥由四个电阻组成，分别为R1、R2、R3和R4，其中R1和R2相互串联，R3和R4相互串联，而R2和R3并联。
在电桥的一侧接上电源，另一侧接上待测电阻。
当电桥平衡时，即电桥两侧的电压相等，可以得到如下的关系式：
R1/R2 = R3/R4。
根据这个关系式，我们可以通过调节R3或R4的大小，使得电桥平衡，进而
得到未知电阻Rx的数值。
这就是电桥法测电阻的基本原理。
接下来，我们来介绍一下电桥法测量电阻的步骤。
首先，将待测电阻R x 接入
电桥电路中，然后调节R3或R4的大小，直到电桥平衡。
在电桥平衡时，记录下
R3和R4的数值，然后根据上面的关系式计算出待测电阻Rx的数值。
需要注意的是，电桥法测电阻的精度和准确性与电桥的灵敏度和测量仪器的精
度有关。
因此，在进行实验时，需要注意调节电桥的灵敏度，并选择合适的测量仪器进行测量，以确保测量结果的准确性。
总之，电桥法是一种简单有效的测量电阻的方法，通过调节电桥的平衡来得到
待测电阻的数值。
掌握电桥法的原理和操作方法，对于电学实验和工程技术都具有重要的意义。
希望通过本文的介绍，能让大家对电桥法测电阻有更深入的了解。
电桥电路的原理
电桥电路的原理
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。
电桥测试原理
电桥测试原理
电桥测试原理是一种测量电阻的方法，通过使用电桥电路来确定未知电阻的数值。
其基本原理是基于电桥平衡条件，即在电桥平衡时，电路中的电流为零。
电桥电路由四个分支组成，分别是两个相等的已知电阻和一个未知电阻串联在两个不同电位的电源上。
此外，电桥电路中还有一个可变的第四分支，通常是一个变阻器。
当电桥平衡时，可以通过调节第四分支电阻的值，使电桥电路中的电流为零。
根据欧姆定律，电阻与电流成正比，因此可以通过测量第四分支电阻的数值来推断未知电阻的数值。
具体操作时，首先调节第四分支电阻为一个估计值，然后使用电流表测量电桥电路中的电流。
如果电流不为零，则根据电流的方向和大小来调节第四分支的电阻，直到电流为零为止。
此时，调节过的第四分支电阻值就是与未知电阻相等的值。
电桥测试原理的优点是精度高，可以用于测量很小的电阻值。
然而，对于较大的电阻值，可能需要较大的电流来使电桥平衡，这可能会导致电桥电路的破坏或测量误差的增加。
因此，在应用电桥测试原理时需要注意电流的大小和电源的选择。
电桥法测电阻的操作方法
电桥法测电阻的操作方法电桥法是测量电阻值的一种常见方法，常用于电子学、物理学、化学以及工程领域。
其原理基于电流分布的均匀性，适用于各种电阻值的测量，具有高精度、高准确性等特点。
下面我们将就电桥法测电阻的操作方法进行详细介绍。
一. 原理介绍电桥法测量电阻的原理是基于电路中电流的分布均匀性。
这里以Wheatstone 电桥为例进行说明，在电路中四个电阻分别为R1、R2、R3和R4，当电路中分别加上电压U1、U2后电流I1、I2从而控制了电桥的平衡点。
如果两边电路的电势相等，那么测量电阻R的值即为公式(R1*R4)/(R2*R3)。
二. 电桥法测量电阻的操作步骤1.准备工作在测量电阻之前，应该检查各个继电器和校正器是否正常，并将所有旋钮旋至“0”位，以确保整个电路状态平衡。
此外，还应将测试用电阻和绞线电缆准备好，注意保证电阻或电缆无损坏。
2.组装电桥将绞线电缆连接到Wheatstone电桥上，然后在电桥的第一个接头处插入电阻测试子，这一步操作可能会给测量带来误差，因此需要谨慎操作。
3.调整电桥平衡状态电桥平衡是指在测试时电桥状态的平衡状态。
对于类比电路，需要调节电桥以使它平衡状态达到理想状态，以便测量电阻的准确性。
当电桥进入平衡状态时，压差读数为零，并且指示灯亮起。
4.记录电阻值在Wheatstone电桥平衡状态下，通过U-A标头进行电阻测量，同时读取电桥位的读数，这个数值即为要测量电阻的值。
5.反复测试在记录单次测量结果后，应该反复进行多次测试，以确保测试结果的准确性。
这也意味着我们需要根据实际需求对测试次数进行控制，充分利用反复测试的优势，提高测试结果的准确性。
6.计算平均值将多次测试的结果进行比较，计算平均值来得出更准确的电阻值。
多次测试的结果越接近，计算得到的平均值就越准确。
三. 注意事项电桥法测电阻以其高精度、高准确性的特点深得大家的认可，但在操作过程中仍需注意以下几点：1.测量环境要稳定电桥法需要在相对稳定的环境条件下进行测量，避免温度、湿度、振动等因素的干扰。
简述直流电桥法的原理
简述直流电桥法的原理一、引言直流电桥法是一种常用的电学测量方法，它可以用来测量电阻、电容和电感等物理量。
该方法基于电桥平衡原理，通过调节不同元件的阻值或容值，使得电桥两侧的电势差为零，从而得到待测物理量。
二、基本原理直流电桥法的基本原理是利用平衡条件下两侧的电势差为零来测量待测元件的物理量。
在一个典型的直流电桥中，有四个分支：待测元件分支、标准元件分支、比率臂分支和控制臂分支。
其中待测元件和标准元件可以是任何一种被测物理量（如阻值、容值或者电感）。
三、平衡条件当直流电桥中四个分支中任意三个分支中都已知时，可以通过调节第四个分支的参数来使得整个电桥达到平衡状态。
当达到平衡状态时，整个电路中没有任何的漏流和漏压，并且两侧的电势差为零。
四、应用范围直流电桥法广泛应用于各种物理量的测量中。
例如，在阻抗匹配电路中，可以利用直流电桥法来测量电阻和电容的值。
在电感测量中，可以利用直流电桥法来测量电感的值。
此外，在无线电技术中，直流电桥法也常用于天线匹配和调谐等方面。
五、优点与其他测量方法相比，直流电桥法具有以下优点：1. 精度高：由于平衡条件的存在，直流电桥法能够获得非常高的精度。
2. 稳定性好：由于平衡条件的存在，直流电桥法具有很好的稳定性。
3. 适用范围广：由于可以测量多种物理量，因此直流电桥法适用范围非常广泛。
六、缺点与其他测量方法相比，直流电桥法也存在一些缺点：1. 对环境要求高：由于需要保持整个系统稳定，因此对环境要求较高。
2. 测量时间长：由于需要不断调节参数以达到平衡状态，因此测量时间较长。
3. 需要标准元件：为了保证精度和稳定性，需要使用标准元件进行校准和比较。
七、总结综上所述，直流电桥法是一种非常重要的电学测量方法，它可以用来测量多种物理量，并且具有高精度和良好的稳定性。
虽然存在一些缺点，但是在实际应用中仍然得到了广泛的应用和发展。
电桥原理详解分析
电感测量
同样利用电桥电路，可以测量电感器的电感值，对于电子设备和系统的性能评 估具有重要意义。
在通信系统中的应用
信号传输
在通信系统中，电桥可以用于信号的传输和处理，例如在无线通信网络中实现信 号的定向传输。
频率选择
电桥还可以用于通信系统的频率选择，通过调整电桥的参数，实现对特定频率信 号的选择和过滤。
电桥的误差主要来源于电阻元件的精度、电源电压的稳定性、温度变化等因素。这些因素会导致电桥的平衡条件 发生变化，从而影响电桥的测量精度。
误差消除方法
为了减小误差，可以采用高精度的电阻元件、稳压电源、温度补偿等方法。同时，在电桥使用过程中，应注意避 免外界干扰和防止环境温度变化对电桥的影响。
05 电桥的优化设计
提高电桥灵敏度的方法
选择高精度测量元件
平衡电桥电路
使用高精度的电阻、电容和电感等元 件，可以减小测量误差，提高电桥的 灵敏度。
通过调整电桥电路中的元件参数，使 电桥达到平衡状态，从而提高电桥的 灵敏度。
减小连接线路的电阻
尽量缩短连接线路，选择低阻抗的导 线，以减小线路电阻对两个 为测量臂，另两个为比较臂。
通过调整比较臂的元件参数， 使得电桥达到平衡状态，此时 测量臂的元件参数值即为被测 元件的参数值。
02 电桥的工作原理
电阻电桥的工作原理
01
02
03
平衡条件
在电阻电桥中，当电桥达 到平衡状态时，流过电桥 的电流为零，此时电桥的 输出电压也为零。
平衡条件的应用
通过调整电桥中电阻的阻 值，使得电桥达到平衡状 态，可以测量电阻的阻值。
测量精度
电阻电桥的测量精度取决 于电桥平衡状态的稳定性 以及测量电路的精度。
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实验十八 电桥法测电阻电桥是一种用电位比较法进行测量的仪器，被广泛用来精确测量许多电学量和非电量。
在自动控制测量中也是常用的仪器之一。
电桥按其用途可分为平衡电桥和非平衡电桥；按其使用的电源又可分为直流电桥和交流电桥;按其结构可分为单臂电桥和双臂电桥。
本实验介绍的是直流电桥测量电阻。
电阻按阻值的大小大致可分为三类：待测电阻值在１ＭΩ以上的为高阻；在1Ω至1M Ω之间时称为中值电阻，可用单臂（惠斯登）电桥测；阻值在1Ω以下的为低值电阻，则必须使用双臂电桥（又称开尔文电桥）来进行测量。
一 实 验 目 的（1）掌握直流电桥测电阻的原理和方法。
（2）学习并掌握双臂电桥测低值电阻的方法。
二 实 验 原 理用伏安法测电阻时，由于电表精度的制约和电表内阻的影响，测量结果准确度较低。
于是人们设计了电桥，它是通过平衡比较的测量方法，而表征电桥是否平衡，用的是检流计示零法。
只要检流计的灵敏度足够高，其示零误差即可忽略。
用电桥测电阻的误差主要来自于比较，而比较是在待测电阻和标准电阻间进行的，标准电阻越准确，电桥法测电阻的精度就越高。
1．单臂（惠斯登）电桥的工作原理 单臂电桥线路如图1所示，被测电阻R X (即图中 R 3)与三个已知电阻R 1、R 2、R N 、连成电桥的四个臂。
四边形的一个对角线接有检流计，称为“桥”，另一个对角线上接电源E ，称为电桥的电源对角线。
电源接通，电桥线路中各支路均有电流通过。
A C 当B 、D 两点之间的电位相等时，“桥”路中的电流，检流计指针指零，这时电桥处于平衡状态。
此时 V 0=g I D B V =于是2R R N1RR X = 根据电桥的平衡条件，若已知其中三个臂的电阻，就可以计算出另一个桥臂的电阻，因此，电桥测电阻的计算式为：N X R R RR 21= （1）电阻21R R为电桥的比率臂，称为倍率k ，为比较臂。
以QJ-23型箱式电桥为例，它构造精细，测量范围大(1～),精确度高(在10～范围内精确度为)，QJ-23型惠斯登电桥面板外形如图2：1-待测电阻接线柱； 2-检流计按钮开关G ； 3-电源按钮开关B ； 4-检流计； 5-检流计调零旋钮；6-左侧3个接线柱是检流计连接端，当连接片接通“外接”时，内附检流计被接入桥路，当连接片连通“内接”时，检流计被短路； 7-外接电源接线柱，箱内为3节2号干电池，约4.5V ，使用时应注意外接电源接线柱是否应短路； 8-比率臂，即上述电桥电路中N R 610ΩΩ510%2.0±XR 21R R N R 的比值，直接刻在转盘上； 9-比较臂，即上述电桥电路中电阻箱(本处为四个转盘)。
2．双臂电桥测低值电阻的原理用图1所示的单臂电桥测电阻时,其中比例臂电阻R 1、R 3可用较高的电阻, 因此, 与R 1、R 3相连的导线7图2 QJ-23型电桥面板图电阻和接触电阻可以忽略不计。
如果待测电阻是低值电阻，也应该用低值电阻。
因此与、相连的四根导线和几个接点电阻对测量结果的影响就不能忽略。
为减少它们的影响，在单臂电桥中作了两处明显的改进，就发展成双臂电桥。
X R N R X R N R （1）被测电阻和标准电阻均采用四端接法。
四端接法示意图见图3，图中1C 2C 电流端，通常接电源回路，从而将这两端的引线电阻和接触电阻折合到电源回路的其它串联电阻中；1P 、2P 电压端，通常接测量电压用的高电阻回路或电流为零的补偿回路，从而使这两端的引线电阻和接触电阻对测量的影响大为减少。
采用这种接法的电阻称为四端电阻。
X R NR 、是是P 1P （2）把低电阻的四端接法用于电桥电路。
如图3所示。
其中增设了电阻、，构成另一臂，其阻值较高。
这样，电阻 和 的电压端附加电阻由于和高阻值桥臂串联，其影响就大大减少了；两个靠外侧的电流端附加电阻串联在电源回路中，对电桥没有影响；两个内侧的电流端的附加电阻和连线电阻总和为2R 4R X R N R r ，只要适当调节、、R 、的阻值，就可以消除1R 2R 34Rr (对测量结果的影响。
调节、R 、R 、R ，使流过检流计G 的电流为零，电桥达到平衡，于是得到以下三个回路方程： 1R 234⎪⎩⎪⎨⎧−=++=+=rI I R R I R I R I R I R I R I R I Nx )()(234223221142331 2图4 双臂电桥原理图上式中各量见图4所示，上列方程可得)(241323213R R R R r R R rR R R R R N X −+++= (2)从（2）式可以看出，双臂电桥的平衡条件与单臂电桥平衡条件（29-1）式的差别在于多出了第二项，如果满足以下辅助条件，2413R RR R = (29-3)则公式（29-2）中第二项为零，于是得到双臂电桥的平衡条件为N X R R RR 13= (29-4)可见，根据电桥平衡原理测电阻时，双臂电桥与单臂电桥具有完全相同的表达式。
为了保证2413R RR R =，在电桥使用过程中始终成立，通常将电桥做成一种特殊结构，即、R 采用同轴调节的十进制六位电阻箱。
其中每位的调节转盘下都有两组相同的十进电阻，因此无论各个转盘位置如何，都能保持和相等。
和采用依次能改变一个数量级的四档电阻箱（10Ω、103R 43R 4R 1R 2R 2Ω、103Ω、104Ω），只要调节到,则（29-3）式要求的条件得到满足。
21R R = 在这里必须指出，在实际的双臂电桥中，很难做到13R R 与24R R完全相等，所以电阻r 越小越好，因此C 和C '22间必须用短粗导线连接。
3．QJ-36型单、双臂电桥本实验使用的QJ-36型电桥的实际电路图如图29-5所示，图29-6是作为双臂电桥使用时的面板接线图。
、由6个十进制转盘同轴调节。
对应于面板图上I ～Ⅵ 6个旋钮，、为依次改变一个数量级的（10Ω、10Ω、10Ω、10Ω）四挡电阻箱，作为双臂电桥使用时，要始终保持，电路图中各部分与面板图一一对应。
K 闭合，检流计支路串有高阻值的保护电阻，以便在电桥未平衡时限制通过检流计的电流，检流计的灵敏度人为降低，有利于把电桥粗调到平衡状态；随后闭合，保护电阻被短路，3R 4R 1R 2R 23421R R =12K R R 1＇检流计的灵敏度恢复，此时可精确调节使电桥平衡；闭合时，检流计两端被短路，它是个阻尼开关，可使检流计指针迅速停止摆动。
是作为单桥使用时的电源开关。
S K 4K 图29-5QJ-23型电桥实际电路图图29-6 双臂电桥面板接线图4QJ-36型电桥作为单臂电桥使用时，要将1、2端短路，把被测电阻接到5、6端，电源接9、10端，其面板接线图为图29-7。
此时1R R 比率臂电阻,Ⅰ～Ⅵ为比较臂的读数盘。
电桥平衡时、2为421R R R R X =。
R 、、（或）均能从面板上读出。
12R 4R 3R QJ-36型单双臂电桥准确度等级为0.02级，适用于在环境温度20o ±8o C ，相对湿度≤80%条件下工作。
作为单臂电桥使用时，依据测量范围按表1选择比率臂电阻值和电源电压；作双臂电桥使用时，依据测量范围按表2选择标准电阻、比率臂电阻和电源电压，但当被测电阻的阻值小于标准电阻值时，如表2中在10范围时，应将和调换位置测量，即1、2端接，3、4端接，此时被测量值的计算公式为:X R Ω−−3610~X R N R X R N R 图29-7 QJ-36型电桥单桥面板接线N X R R R R 31=或 N X R R RR 42=表1 单臂电桥的选择数据范围被 测 电 阻 比 率 臂 电 阻电 源 电 压R X （Ω）R 1（Ω）R 2（Ω）U （V ）100～10210 103 4 102～103102103 6 103～1041031038 104～10510310210 105～10610410220表2 双臂电桥选择数据范围被 测 电 阻 标 准 电 阻 比 率 臂 电 阻 电 源 电 压 R X （Ω）R N （Ω）R 1= R 2（Ω）U （V ）101～102101100～10110010-1～10010-110-2～10-110-21032～610-3～10-210-3 10-4～10-310-310310-5～10-410-310210-6～10-510-3104～8三 实 验 仪 器QJ-36型电桥，QJ-23型电桥，平衡指示仪，标准电阻箱，恒流源等。
四 实 验 内 容1．用QJ-23型箱式惠斯登电桥（单桥）测中值电阻（1）参考图2，放平电桥，断开G “内接”连接片。
按要求接好电源B 和检流计G 连接片。
调检流计在零刻度。
（2）接入待测电阻,根据约值选取合适的倍率k (尽量使的第一位值在1～9之间)，确定初始值(粗略值)，将取相应的粗略值。
X R X R N R N R N R （3）操作开关B 和G 调电桥平衡：按下B (并锁住)，再按G ，观察检流计指针偏转情况，试探电桥是否平衡。
对进行细调，使电桥完全达到平衡。
记下及k 值，则:N R N R X R =（比较臂读数盘之和）×（比率臂读数盘示值）Ω注意：电桥使用完毕，必须断开“B ”和“G ”按钮。
2．用QJ-36型电桥（双桥）测已知标称值的低值电阻（1）按图29-6所示连接线路。
标准电阻和被测电阻的电压端接线电阻值和跨接电阻N R x R r 应尽可能小，故常用短粗导线或紫铜片来连接，并使各接头清洁，接触良好，把附加电阻阻值减小到以内。
Ω−310 （2）平衡指示仪的零点调节。
平衡指示仪是在电路中指示平衡的仪器，它由指示平衡的表头和电流放大器组成，放大器的工作电源由机内干电池组提供。
其量程分为五挡，灵敏度依次为：90×10-9安／分度；22.5×10-9安／分度；9×10-9安／分度；2.25×10-9安／分度；0.9×10-9安／分度）。
调节时，先调好指示仪的机械零点，然后接通电源（机内电源）预热15min ，将平衡指示仪的灵敏度放在所需挡，并且使它的输入端短路，调节零点调节旋钮使指针指零。
每次换挡必须调零。
使用时根据需要选择量程，一般情况选用第3挡，灵敏度就足够了。
（3）选择恒流源的输出电流为1A 左右(量程为5A ），接通换向开关至任一侧。
s K （4）依的范围，选择标准电阻及、的阻值，并依x R N R 1R 2R N X R R R R ×=13大致估计（或）应放置的位置。
3R 4R （5）粗调双臂电桥：平衡指示仪量程置3挡，按下（粗），接通，调节R 1K S K 3使电桥平衡（平衡指示仪示零）。
（6）细调双臂电桥。
接着按下（细），调节再使平衡指示仪示零。