QJ23直流单臂电桥
QJ-23a型箱式单臂电桥的快速调节方法
＿、 ｌ Ｉｄ ａ ｌ、 、ｌ ｌ ｌ ｌ的档位或数值的过程， ｂｃ 在调节之前必须 档 位 ， 是 值 。和 ｃ是 同样 的 方 法 ， 果 检 流 也就 如
首先 明 确 调 节 旋 钮 的调 节 顺 序 问题 。 在 （ ） 当 １式 中 ， 虑到 Ｃ为倍 率 ， 考 和 相 比 ， ｃ的改 变对 最 终结
ｌ 直流单臂 电桥测量 电阻原理
单臂 电桥 的测量 原 理 如 图 １所 示 ， 当电桥 平 衡
时有 ：
。 电桥 有 多种
类型 ， 直流 单臂 电桥 是其 中最 基 本 的一种 ， 的主要 它 实 验 室使 用 的是 Ｑ 一 ３ Ｊ ２ ａ型 箱 式 直 流 单 臂 电 桥， 使用 它 进行 电阻测量 时 ， 常的做 法是 先使 用万 通 用 表对 待测 电阻进 行 粗 测 ， 据 粗 测 值 选 择 比例 臂 根 ｃ的大 小 ， 然后再 进行 电桥平 衡 的进一 步 调 节 。 但 是 由于万 用 表估测 待 测 电阻 的阻值 有 时并不 十分 精确 ， 使得 Ｃ的 选 择 有 可 能 不 合 适 ， 样 的话 往 下 这 无 论怎 样调 节 冗 电桥 都 不 会 达 到 平 衡 。如 待 测 电 阻 为 ｌ ．１ ， 万 用 表 粗 测 时 由于 误 差 存 在 显 示 Ｏ０ Ｑ 用
摘
０００ ） ５ ０ ３
要 ：介 绍了一种箱式直流单臂 电桥 的快速 调节方法 。用 它测量 电阻时不用 粗测待 测 电阻 ，而直接进行 电
桥 平衡 的调节 ，测量过程简单 、快捷 。
关 键词 ：箱式电桥 ；单臂电桥 ；电桥平衡
中图分类号 ：４１ Ｏ ４ 文献标识码 ： Ａ ｄｉ１ ．９ ９ ｊｉ ｎ １７ — ３ ５２ １ ．３０ ５ ｏ：０ ３６ ／．ｓ ． ６２ ４ ０ ．０ ２０ ．２ ｓ
QJ23型直流单电桥
QJ23型直流单电桥的使用、校验步骤及误差计算(一) QJ23型直流单电桥使用说明1 •面板介绍箱式单臂电桥的形式多样，本实验用QJ23型携带式直流单臂电桥，下图为其面板配置图。
各部分名称如下：⑴检流计，其上有机械调零器；⑵外接表计接线柱；③表计选择开关；⑷比例臂旋钮R1/R2，有七种选择：0.001, 0.01, 0.1，1，10，100，1000；⑸电源选择开关；⑹外接电源接线柱；⑺R3旋钮由四个盘共同构成，分别代表个位，十位, 百位，千位；⑻检流计按钮开关；⑼电源按钮开关；⑽待测电阻R X⑼ ⑻ ⑽2•使用方法(1)调零，检流计零点调节；(2)在仪器底部电池盒中装上3节1号干电池串联，或在外接电源接线柱“B夕卜”上接入4.5伏的直流电源，并将“电源选择”开关拔向相应位置。
(3)连线，将被测电阻R X的两端接到单臂电桥的相应两个接线柱上。
(4)预置，依据(1 )待测电阻R X的估计值，(2) R3的最高位(千位)不能为零，设置R1/R2旋钮和R3旋钮的初始值；(5) _______________________________ 当测量电阻时，应先按“ B ”后按“ G ”按钮，并调节读数盘 R b ,使电流计重新 回到“ 0”位。
断开时应先放“ G ”后放“ B ”按钮。
注意：一般情况下， “B ”按钮应间歇使 用。
此时电桥已处平衡，记录 R I /R 2= , R3= ;而被测电阻R X 为R X = R 1/R 2 X( R 3)欧(6)测灵敏度 S ,调节R 3,使检流计指针左偏(或右偏) 3R3=, z\n =,S(7) 检查数据，整理仪器。
(8) 使用完毕，应把“电源选择”开关拔向“外”位置上。
3■注意事项(1) .不能长时间按下按钮 B ,持续通电易使桥臂电阻升温，影响实验精度; (2) .不能长时间按下按钮 G ,否则可能烧坏检流计。
总之，要间断通电，不能连续通电。
4■数据及结果R XR 1/R 2R 3R 3'Al12345附录一：仪器描述型号 QJ23型直流电阻桥 测量范围 0Q 〜11.110M Q 倍率 量程 分辨力 准确度 X10-3 0-11.110 Q 1m Q 1% X10-2 0-111.10 Q 10m Q 0.5% X10-10-1.1110k Q 100m Q 0.1% X 0-11.110k Q 1 Q 0.1% X 10 0-111.10k Q 10 Q 0.1% X 1020-1.1110M Q100Q0.5%到5个刻度范围，记录 n5-ii.iiOM Q ik Q5%桥路电源 4.5V （3节i.5V i号电池串联）指零仪电源9V （i节6F22型叠层电池）外型尺寸(L)320mrm< (W) 280mr W (H) i70mm重量3kg备注：QJ44型直流双臂电桥，内附晶体管指零仪和能内附工作电源。
使用QJ23单臂电桥测量电阻
使用QJ23单臂电桥测量电阻1．操作要求（1）按照规定接线，调零，选档，测量，读数，归档。
（2）必须穿戴劳动保护用品（3）必备的工具、用具应准备齐全。
（4）正确使用工具、用具。
（5）符合安全文明生产。
2．操作标准序号考试项目评分要素评分标准配分检测结果扣分得分备注1 准备工作准备仪表、电工、工具少准备一件扣1分 52 接线连接测量接线接线不准确扣5分；连接接触不良扣5分；不会接线扣5分15转换检流计连片未打开检流计锁扣扣5分；未转换检流计连接片扣2分73 调零检流计调零未进行检流计调零扣5分 54 选档根据估测值选择合适的比例臂及比较臂比例臂选择错误扣5分；为根据估测值预置比较臂电阻扣5分105 测量测量电阻：先按下电源“B”，再按按钮“G”未按下电源按钮“B”扣5分；未按“G”按钮扣5分10 测量电阻：调整平衡；调整后先松开G、B按钮；指针负偏时应减少比较臂电阻不能根据指针偏摆情况（＋、-）增加或减少比较臂阻值扣20分；调整平衡后，未先松开“G”按钮扣5分；测量后未松开按钮“G”和“B”扣5分206 读数读取数值不会读取数值扣10分；未读取四位有效数字扣5分157 归档归档未将检流计锁扣“G”锁住扣2分；为将检流计连接片从“外”调到“内”扣2分4归表，将比例臂反至空档，将比较臂放置零位未归表扣2分 28 综合分析三相设备A、B相阻值正常，C相阻值偏高，说明什么问题不能说明扣3分 3三相设备A、B相阻值正常，C相阻值偏低，说明不能说明扣3分 2什么问题9 清理现场测量后清理现场，整理工具不清理现场，未摆好工具扣2分 21 0 安全文明生产遵守国家或企业有关安全规定；再规定时间内完成每违反一项规定从总分中扣5分，严重违规者停止操作；每超时1min从总分中扣5分，超时3min停止操作合计103.材料准备序号名称规格单位数量备注1 电阻或设备1Ω－9.999MΩ个 12 单臂电桥QJ23 块 1。
QJ23型直流单臂电桥电路图
1、电桥的构造和工作原理 直流单臂电桥 2、QJ23型直流单臂电桥简介
3、直流单臂电桥的使用与维护
【知识目标】
理解和掌握直流单臂电桥测量电阻的原理和使用方法
【能力目标】
在实践作中能够熟练、规范、安全地使用电桥
【教学重点】
直流单臂电桥的正确使用方法
【教学难点】
正确的使用方法中对电桥比例臂的选择
介绍惠斯登电桥的发明
惠斯登电桥是在1833年由英 国发明家Samuel Hunter Christie 发明，并不是查理斯·惠斯登发明 的，而是在1843年由惠斯登对它 进行了改进及推广，后来人们习 惯称这种电桥为惠斯登电桥。
一、直流单臂电桥的构造和工作原理
被测臂
比例臂
比较臂
比例臂
当电桥平衡时： RX ＝比例臂倍率×比较臂读数
提高电桥准确度的条件
标准电阻R2、R3、R4的准确度要高； 检流计的灵敏度也要高，以确保电桥真正处于平 衡状态。
QJ23型直流单臂电桥外形图
比较臂
外接电源
检
流
（a）
计
连
接 片
比例臂 检流计
电源按钮
被测臂 检流计按钮
二、 QJ23型直流单臂电桥简介
★比较臂：4档，分 别由面板上的四个 读数盘控制，可得 到从0—9999Ω范 围内的任意电阻值， 最小步进值为1Ω。
步骤4 接通电路，调节电桥 比例臂使之平衡
★若检流计指针向“+”方向偏转，应增大比较 臂电阻，反之，则应减小比较臂电阻。如此反 复调节，直至检流计指针指零。
步骤5 计算电阻值 计算公式： ★被测电阻值＝比例臂读数×比较臂读数
步骤6 关闭电桥
★先断开检流计按钮，再断开电源按钮。然后拆 除被测电阻，最后锁上检流计机械锁扣。
QJ23型直流单臂电桥的使用
QJ23型直流单臂电桥的使⽤
QJ23型直流单臂电桥的使⽤
1. QJ23型直流单有电桥基本使⽤步骤
(1)将电桥⽔平放置稳定，在使⽤内部检流计情况下，调节检流计G调零旋钮，使指针指零。
(2)使⽤万⽤表粗测被测电阻的阻值，根据粗测结果选择适当的⽐例臂与⽐较臂值。
为减少测量误差，要求选择合适的⽐例臂和⽐较臂值，使测童结果具有4位有效数字(实际使⽤⽐较臂电阻值为1000-9999Ω).
(3)将被测电阻Rx，接⼊电桥，按下电源按钮B，并顺时针旋转适当⾓度将电源按钮锁住。
(4)试探按下检流计按钮G并⽴即释放.观察检流计指针偏转⽅向与偏转的速度及⾓度.
若检流计指针偏转速度快或偏转⾓度⼤.说明电桥远离平衡状态.可在⾼位调节⽐较⽵阻值。
初始调节时.建议根据情况优先考虑调节⼗位或百位电阻值;若检流计指针偏向“+”侧，则应适当增加⽐较臂限值，反之减⼩。
根据每次试探按动检流计按钮时的指针偏转情况反复调节⽐较臂阻值.直到电桥接近平衡。
(5)按下并顺时针旋转适当⾓度锁住检流计按钮G，⾃最低位起仔细调节⽐较⽵电阻。
若仍⽆法达到平衡再调节上⼀位⽐较臂电阻，注惫观察指针偏转情况，直到电桥最终平衡。
(6)松开检流计按钮并读数.
(7)松开电源按钮B.
2. QJ23型直流单材电桥使⽤注意
(1)使⽤过程中，应密切关注检流计指针偏转悄况.在调节进程的初期.试探按下检流计按钮后应⽴即释放，防⽌因调节斌不当或错误调节引起的冲击电流打弯检流计指针或烧坏检流计.
(2)如电桥长时间不使⽤，应打开背板电池盖取出电池，防⽌电池漏液腐蚀电极。
使⽤外接电源时，电源电压应符合产品规定，并按规定极性接⼈.。
上海双特电工仪器 QJ23 型直流电阻电桥 说明书
QJ23型直流电阻电桥使用说明书上海双特电工仪器有限公司一、概 述QJ23型直流电阻电桥,采用惠斯登电桥线路,具有内附指零仪和可以内装电池。
测量10-9.999MO范围内的电阻器时极为方便。
二、主要规格1.总有效量程: 0～9.999MΩ量程为: 100～9.999KΩ 准确度等级: 0.2测量盘: 9×lΩ+9×lOΩ+9×lOOΩ+9×lOOOΩ残余电阻: ≤0.02Ω量程倍率: ×O.OOl、×O.Ol、×O.l、×l、×lO、×lOO、 ×10002.电桥基本误差的允许极限见表13.内附指零仪灵敏度:见表2 阻尼时间: 4S以内4.电桥使用条件5.内附电源:可以内装4.5V2号干电池三节6.外形尺寸: 225mm×175mm×120mm7.重量:小于2kg三、结构和线路QJ23型直流电阻电桥主要是由测量盘、量程变换器、内附指零仪及电源等组合而成。
全部部件安装箱内,携带方便。
测量盘由四组以1、2、2、2、2制阻值的电阻器组合而成的步进开关,全部阻值为9999Ω,量程变换器采用差值式,其总阻为1000Ω,因此量程变换器开关上电刷接触电阻归纳到电源回路,对电桥精度没有影响。
内部电阻全部采用低温度系数锰铜钱以无感线绕制于瓷管上,并经过人工老化和浸漆处理,故阻值稳定、准确。
欲需要外接高灵敏度指零仪时,将"内"接线端钮用短路片短路,在"外"接线端钮上外接指零仪。
按钮" B "和按钮"G"为测量时用。
用以分别接通电源和指零仪用的,并按顺时针方向旋转时,可以锁住。
四、使用方法首先检查一下外接指零仪接线端钮是否正确短路好。
调节内附指零仪指针和零线重合测试电阻器接到"R X"两接线端钮上,适当选择·R的电阻值,使按钮"B"和"G" 闭合时,指零仪没有电流通过则可得下式：R x = ·R可直接从量程变换器上读出,测量盘的四个步进开关的示值,就是R的值。
QJ23 型直流电阻电桥使用方法
QJ23 型直流电阻电桥使用方法(1)准备:卸下电桥背面铭牌，在电池盒内装入2节1.5V2号干电池和1节9V叠层电池，装上铭牌;检查外接指零仪接线端钮是否正确短接;对指零仪进行机械调零，使指针与表面“0”线重合。
(2)测量电阻前可用万用表粗测一下电阻值。
(3)将被测电阻器接到“RX”两接线柱上。
(4) 将B、G打到内接(“B”用来接通电源，“G”用来接通检流计)。
然后调零。
(5)根据待测电阻的粗略值(万用表测出的数值)，选定合适的比例臂的数值，使电桥平衡时，比较臂的四个旋钮都能用上(测出四位有效数字)。
若R,为数百欧，比例臂应选0.1。
若 R 为数千欧。
比例臂应选1。
其他以此类推。
(6)将比例臂旋钮旋到R的粗略值上。
进行测量，先按下按钮“B”，再点按按钮“G”(即按一下立即放开)，迅速观察检流计指针偏转方向，指针如偏向“+”一边，则应增加R.值，如偏向“一”一边，则应减小R、的值。
直到点按按钮“G”时，检流计指针不动为止。
此时比例臂R的数值乘以倍率(R2/R3)的数值就是被测电阻R的数值。
即被测电阻器阻值为R=倍率x测量盘示值。
(7)测量时，有时会遇到下列情况:旋钮置于某一位置时，检流计指针都不指零。
如旋钮置于4时，指针偏向“+”方2格，旋钮置5时，指针偏向“-”方6格，说明测量值最后一位在4和5之间某一值，这时可根据指针“+”“-”偏转格数大小来取其中一个值。
如上述情况，则取4不取5。
(8)使用完毕应将“B”和“G”按钮松开。
(先放开“B”，再放开“G”。
这样操作可防止在测量电感性元时损坏检流计)。
QJ23型直流单臂电桥电路图
提高电桥准确度的条件
标准电阻R2、R3、R4的准确度要高； 检流计的灵敏度也要高，以确保电桥真正处于平 衡状态。
QJ23型直流单臂电桥外形图
比较臂
外接电源
检
流
（a）
计
连
接 片
比例臂 检流计
电源按钮
被测臂 检流计按钮
二、 QJ23型直流单臂电桥简介
★比较臂：4档，分 别由面板上的四个 读数盘控制，可得 到从0—9999Ω范 围内的任意电阻值， 最小步进值为1Ω。
思考与练习
★电桥平衡的条件是什么?电桥平衡时有哪 些特点?
★简述用直流单臂电桥测量约为918Ω电阻 的步骤。
步骤4 接通电路，调节电桥 比例臂使之平衡
★若检流计指针向“+”方向偏转，应增大比较 臂电阻，反之，则应减小比较臂电阻。如此反 复调节，直至检流计指针指零。
步骤5 计算电阻值 计算公式： ★被测电阻值＝比例臂读数×比较臂读数
步骤6 关闭电桥
★先断开检流计按钮，再断开电源按钮。然后拆 除被测电阻，最后锁上检流计机械锁扣。
步骤2 估测被测电阻，选择比例臂
★选择适当的比例臂，使比 例臂的四挡电阻都能被充 分利用，以获得四位有效 数字的读数。
步骤2 估测被测电阻，选择比例臂
估测电阻值为几千欧时，比例臂应选×1挡； 估测电阻值为几十欧时，比例臂选×0.01挡； 估测电阻值为几欧时，比例臂选×0.001挡。
步骤2 估测被测电阻，选择比例臂
介绍惠斯登电桥的发明
惠斯登电桥是在1833年由英 国发明家Samuel Hunter Christie 发明，并不是查理斯·惠斯登发明 的，而是在1843年由惠斯登对它 进行了改进及推广，后来人们习 惯称这种电桥为惠斯登电桥。
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QJ23直流单臂电桥
直流单臂电桥又称惠斯登电桥，是测量1Ω～100KΩ欧姆中电阻的一种比较精密的测量仪器。
现以QJ23型直流单臂电桥为例，介绍它的面板组成：
1- 待测电阻Rx接线柱 2 - 检流计按钮G
3- 电源按钮B 4 - 检流计
5- 检流计调零旋钮 6- 内接、外接检流计转换接线端子7- 外接电源接线柱 8- 比例臂
9- 比较臂
一、QJ23电桥面板结构
1、检流计：当有电流流过检流计时, 指针会发生偏转,流过电流的方向不同, 指针偏转的方向也不同。
2、比例臂旋钮、比较臂旋钮：
分别连接R1以及R2、R3电阻（实际电路中电阻有多组），通过调节旋钮可以选择相应的电阻与之相连接，最后的Rx读数为比例臂和比较臂读数的乘积。
3、调零器：
用以测量前的指针调零工作。
必须先将检流计锁扣打开，才能进行调零。
4、电源按钮B （可自锁）
4、Rx接线柱：用以连接被测电阻。
5、检流计连接片：
通常放在“外接”位置。
为提高在高阻值测量中的精度，需外接高灵敏度检流计时，应将连接片放在“内接”位置，外接检流计接在“外接”两端钮上。
6、检流计按钮开关“G”和电源（按钮）开关“B”：
检流计按钮开关“G”和电源开关“B”按下，并旋转90°可锁住，测量过程中调平衡时按下电压开关（按钮）“B”，然后轻轻按下检流计按钮“G”；在测量具有电感的元件（如线圈）完毕时，需先松开检流计按钮“G”，后松开电源按钮“B”。
二、测量步骤
1.将打开检流计的锁扣(用联接片将“外接”接线柱短路)；
2.调节检流计调零器，将指针调至零位;
3.在不知道被测值大小时，应先用万用表的欧姆档进行估测并计录电阻值;
4.将测试线短接，测量测试线的直流电阻并且记录;
5.连接测量导线（“Rx”与被测电阻）;
6.选择合适的比率臂;
7.根据被测值的大小预设比较臂，使比较臂的四个档位’都能利用上。
8.先按电源按扭B，再按下检流计的按扭 G（点接）。
9.根据指针摆动情况，调整比较臂电阻至检流计指向零位，使电桥平衡。
若指针向“+”方向偏摆，则需增加比较臂电阻，若针指向“-”方向偏摆，则需减小比较臂电阻。
10.读取数值：被测电阻=比较臂×比率臂测量结果中还应减去测试线的电阻才是实际电
阻值。
11.测量完毕后应先断开检流计按钮，后断开电源按钮，否则将因电流的突然接通和断开使被试品的自感电动势造成检流计的损坏（打表针） 12.拆除测试线路:
13.锁上检流计锁扣 (将“内接”接线柱短路、以防搬动过程中损坏检流计)
三、注意事项
1、具有电容的设备进行测量时，应先放电后测量。
2、在不知道被测值大小时，应先用万用表的欧姆档进行估测。
3、在预设比较臂时，除正常预设阻值外， 其它的比较臂档位必须调至零位，以提高测量速度。
4、测量导线应紧固连接，以免接触电阻过大引起测量误差。
5、测量直流电阻时，应将连接导线截面选得大些，尽量缩短长度，接触必须良好，
6、用单臂电桥测量时，测量结果中还应减去测试线的电阻才是实际电阻值。
测量完毕，
7、倒换测试线时，必须将变压器线圈放电，以防人身触电。
四、电阻的测量
1. 电阻的分类及测量方法
（1）小电阻：Ω1以下的电阻（直流双臂电桥）。
（2）中值电阻：Ω1-KΩ100的电阻。
测量方法有欧姆表法（直接法）、伏安法（间接法）、直流单臂电桥（比较法）。
（3）大电阻：MΩ1.0以上的电阻。
（兆欧表）。
2.伏安法测电阻
安培表内接：该方法适用于被测电阻很大（远大于电流表内阻）的情况。
安培表外接：该方法适用于被测电阻很小（远小于电压表内阻）的情况。
3.电桥测电阻
直流单臂电桥主要用来精确测量，适用于中值电阻
****练习题****
1.单臂电桥适用于测量（ ）的电阻值。
A. 1Ω以下
B. 1Ω以上
C. 1Ω--6
10Ω D. 任意 2. 直流电桥使用时应（ ）。
A.先开电源开关后开检流计开关
B.先开检流计开关后开电源开关
C.先开电源开关锁住后开检流计开关
D.先开检流计开关锁住，再开电源开关 3．以下有关直流单臂电桥测电阻时调节电桥平衡的说法中正确的是（ ） A ．电桥平衡时，若指针向“+”方向偏转，应增大比较臂电阻值 B ．电桥平衡时，若指针向“—”方向偏转，应增大比较臂电阻值 C ．电桥平衡时，若指针向“+”方向偏转，应增大比例臂电阻值 D ．电桥平衡时，若指针向“—”方向偏转，应减小比例臂电阻值 4.用QJ23型电桥测量几k Ω的被测电阻时，比例臂应选择（ ） A. B. C. 1
5. 某同学用直流电桥来准确测量一个色环电阻(相距较近的三道色环的颜色依次为黄、紫、棕、另一道为金色),则电桥的比例臂应如何选择比较臂×1000和×100挡位应指在何位置按下电源按钮后，如果检流计指针稍向“+”方向偏转，需要把比较臂的×1挡阻值如何调节才能使指示为零
6. 在电子装配中，用万用表的R ×10欧档测量一个电阻，指针指示如图2-2所示 （1）读出万用表所测电阻阻值；
（2）用QJ23直流电桥进行阻值验证。
为了测量更精确，电桥比例臂应该选哪一个 （3）某同学选好比例臂后，比较臂R ×1000选1，R ×100选4，R ×10选0，R ×1选0，按下电源和检流计按钮，发现检流计指针向“+”方向偏转，应再如何调整比较臂R ×1的阻值。