直流单臂电桥的工作原理
直流单臂电桥的工作原理
直流单臂电桥的工作原理直流单臂电桥是一种常用的电路，用于测量未知电阻或测量其他物理量。
它由四个电阻、一个电流源和一个电压测量仪器组成。
其工作原理基于电桥平衡条件，在电源和测量仪器的作用下，通过调节一个或多个电阻，使电桥电路平衡，从而可以测量未知电阻或其他物理量。
直流单臂电桥由一个平面电阻均匀分布的电阻线组成，分别连接到电源的正负极，其两端分别连接到电压测量仪器。
当电桥未连接到未知电阻时，电流线是等效于无限大电阻的，所以电桥平衡，测量仪器显示零电压。
接下来，假设接入一个未知电阻到电桥电路中。
为了使电桥平衡，可以调节一个或多个电阻的值。
当平衡时，通过电桥电路的电流为零，此时测量仪器显示的电压为电桥测量的输出电压。
电桥的平衡条件是通过调节电阻使得电桥中的电流为零。
平衡时，根据基尔霍夫电压定律，电源电压与电压测量仪器显示的电压之比等于各电阻的比值。
由此得到平衡条件方程：\[\frac{{V_{\text{in}}}}{{V_{\text{out}}}} = \frac{{R_1}}{{R_2}}\]其中，\(V_{\text{in}}\)是电源电压，\(V_{\text{out}}\)是测量仪器显示的电压，\(R_1\)和\(R_2\)是电阻值。
通过改变\(R_1\)或\(R_2\)，可以改变电压比，从而实现电桥的平衡。
一般情况下，电桥的电流携带在毫安级别，而输出电压在微伏级别。
在实际应用中，可以根据不同的需求选择适合的电桥类型，如韦斯顿桥、魏恩桥等。
此外，还可以在电桥电路中引入附加参数，如电容、电感等，以便测量其他物理量。
最后值得注意的是，直流单臂电桥是一种稳定、准确、可靠的测量方法，在实际工程和科研中得到广泛应用。
但需要注意的是，电桥的测量精度与电桥的质量、电源的稳定性、电流线的接触状态等因素有关，所以在使用电桥进行测量时，需要选择合适的电桥并进行正确的校准和调试。
实验9直流单臂电桥惠斯登电桥
实验9 直流单臂电桥（惠斯登电桥）一．目的要求1.掌握电桥测量电阻的原理和方法。
2.了解电桥的测量精确度所依赖的条件。
3.学会使用箱式电桥。
二．引言用伏安法测电阻，受所用电表内阻的影响，在测量中往往引入方法误差；用欧姆表测量电阻虽较方便，但测量精度不高。
在精确测量电阻时，常使用电桥进行测量。
其测量方法同电位差计一样同属于比较测量法。
电桥不仅可以测量电阻，还可以测量许多与电阻有关的电学量和非电学量（把这类非电学量通过一定的手段转换为电学量进行测量），而且在自动控制技术中也得到了广泛的应用。
本实验所讨论的是直流单臂电桥（又称惠斯登电桥），主要是用来测量中等阻值（10～105Ω）电阻的；测量低阻（10～10-5Ω）用直流双臂电桥（又称凯尔文电桥）；测量高阻（106～1012Ω）则用专门的高阻电桥或冲击法等测量方法。
三．原理1.电阻的测量 直流单臂电桥的原理性电路如图所示。
它是由四 个电阻R a 、R b 、R 0、R X 联成一个四边形回路，这四个电阻称做电桥的四个“臂”。
在这个四边形回路的一条对角 线的顶点间接入直流工作电源，另一条对角线的顶点间接入检流计，这个支路一般称做“桥”。
适当地调节R 0值，可使C 、D 两点电位相同，检流计中无电流流过，这时称 电桥达到了平衡。
在电桥平衡时有：R a I a =R b I bR X I X =R 0I 0且 I a =I X , I b =I 0则上式整理可得：0ba R R R R X 图9.1 为了计算方便，通常把R a /Rb 的比值选作成10n （n=0,±1,±2,…）。
令C=R a /R b ，则：R X =C R 0 （9.2） 可见电桥平衡时,由已知的R a 、R b （或C ）及R 0值便可算出R X 。
人们常把R a 、R b 称做比例臂，C 为比例臂的倍率；R 0称做比较臂；R X 称做待测臂。
四．仪器用具AC5/Ⅱ型指针式检流计，比例臂电阻四个（10Ω，100Ω，100Ω，1000Ω），电阻箱，甲电池二节，待测电阻两个，电键两个，滑线变阻器，微安表头一只（量限200μA,内阻700Ω左右），QJ —24型箱式直流电桥，数字繁用表。
直流单臂电桥的工作原理
直流单臂电桥的工作原理《直流单臂电桥的工作原理》咱今儿来聊聊直流单臂电桥的工作原理。
您知道吗，这直流单臂电桥就像是个神奇的测量小能手。
它能帮咱们准确地测量电阻值。
它到底是咋工作的呢？其实啊，就好比是一场平衡的较量。
电桥里有四个电阻，其中一个是咱们要测量的未知电阻。
另外三个电阻的阻值是已知的。
然后呢，给电桥通上直流电。
这时候，电流就会在这四个电阻之间流动。
当电桥平衡的时候，也就是没有电流通过中间的检流计的时候，那就说明两边的电阻比例是相等的。
您想想，就好像是跷跷板两边重量一样，就平衡了。
通过已知的三个电阻的阻值，就能算出那个未知电阻的阻值啦。
比如说，已知的三个电阻分别是 10 欧姆、20 欧姆和 30 欧姆，电桥平衡了，那就能根据比例关系算出未知电阻是多少。
这直流单臂电桥的工作原理虽然听起来有点复杂，但其实就是利用了电阻之间的比例关系和电流的流动规律。
它在很多实际的电路测量中都发挥了大作用呢，让咱们能更清楚地了解电路中的电阻情况。
《直流单臂电桥的工作原理》亲爱的朋友，今天咱们来一起搞清楚直流单臂电桥的工作原理。
这直流单臂电桥啊，就像是个聪明的小裁判，专门帮咱们判断电阻的大小。
它的工作原理呢，其实挺有趣的。
在电桥里面，有四个电阻小伙伴。
其中一个电阻的大小咱们不知道，得靠电桥来帮忙找出来。
另外三个电阻的大小咱们是清楚的。
打个比方吧，就像是两个队伍比赛拔河，两边的力量一样大，绳子就不动了。
然后呢，咱们就可以根据已知的三个电阻的大小，通过简单的计算，就能知道那个不知道大小的电阻到底是多少啦。
比如说，知道了三个电阻分别是 5 欧姆、10 欧姆和 15 欧姆，电桥平衡了，那就能算出未知电阻的阻值。
这个直流单臂电桥可真是个好帮手，让咱们在测量电阻的时候能又快又准。
《直流单臂电桥的工作原理》朋友，咱来好好说一说直流单臂电桥的工作原理。
您就想啊，这直流单臂电桥就像是一个公平的秤。
它能称出电阻的大小。
在这个电桥里，有四个电阻。
直流单臂电桥
直流单臂电桥又称惠斯登电桥，是一种精密测量中值电阻（1Ω～1MΩ的直流平衡电桥。
通常用来测量各种电机、变压器及电器的直流电阻。
常用的有QJ23型携带式直流单臂电桥。
1.什么是直流单臂电桥直流单臂电桥又称惠斯登电桥，是一种精密测量中值电阻（1Ω～1MΩ的直流平衡电桥。
通常用来测量各种电机、变压器及电器的直流电阻。
2.直流单臂电桥的工作原理被测电阻RX和标准电阻R2、R3、R4 组成电桥的4个臂，接成四边形，在四边形顶点cd间接入检流计P，在另一-对顶点ab间接入电池E,在测量时按下按钮SB接通电源，调节标准电阻R2、R3、R4 使检流计指示为0，则c点电位和d点电位相等，且I1=I2，l3=I4,因此：Uab=Ucd即I1RX=I4R4Ucb=Udb即I2R2=I3R3两式相比的：Rx =R4*R2/R3电阻R2和R3的比值通常配成固定的比例，称为电桥的比率臂，电阻R4称为比较臂。
在测量时，首先选取一定的比率臂，然后调节比较臂使电桥平衡，则比率臂倍率和比较臂读数值的乘积就是被测电阻的数值。
电桥是比较精密的测量仪器，如果使用不当，会影响测量结果及损坏仪器。
用电桥测量电阻时，不准带电测量。
3.直流单臂电桥的使用方法(1)使用前先将仪器放置水平，把检流计锁扣打开，应用零位调节器把指针准确调至零位。
(2)用短的较粗连接导线将被测电阻接人，接头应接触紧密。
(3)估计被测电阻大致的数值，选择合适的倍率，然后用各个旋钮调节，使每只旋钮有可读数以保证被测电阻的准确。
(4)进行测量时，应先按下电源按钮，经过一-定时间后再按下检流计P按钮，此时检流计偏转，若发现检流计指针向“+”方向偏转，应增大比较臂电阻，反之，若检流计指针向“-”方向偏转，应减少比较臂电阻。
如此反复调节比较臂电阻直至检流计指针为零，此时被测电阻=比率臂x比较臂电阻。
(5)测量电感线圈的直流电阻时，先按下电流按钮后按下检流计按钮。
测量完毕，先松开检流计按钮，后松开电源按钮，以免被测线圈产生自感电压而损坏检流计。
说明直流单臂电桥的工作原理
说明直流单臂电桥的工作原理直流单臂电桥的工作原理可谓是一门神奇的“电”学艺术，听起来是不是有点高深莫测？简单来说，它就像一个聪明的小侦探，用电流在电路中“探查”各种电阻的秘密。
你想想，电桥就像是我们日常生活中的“桥”，连通着两岸，把不同的电阻通过电流串联起来，让我们一目了然地知道它们的状态。
咱们先来聊聊这个电桥的结构。
想象一下，一个小木桥，上面有两边的栏杆，中间是桥身。
而这座桥的两头，分别接入不同的电阻，一个是已知的，一个是未知的。
哦，话说回来，这个未知电阻就像是一个神秘的角色，让人充满好奇。
而这桥的另一边，嘿嘿，就是我们测量电流和电压的地方。
电流从已知电阻开始，哗啦哗啦地流过来，像小鱼儿在水中欢快游动。
然后，电流经过那个神秘的未知电阻，这里发生了一些神奇的变化。
根据欧姆定律，电流和电阻之间可是有着千丝万缕的联系，简直是如胶似漆。
通过测量电桥两端的电压，我们就能轻松搞定这个未知电阻的数值，真是太简单了！想象一下，自己像个电流侦探，轻松地揭开了谜底。
直流单臂电桥的工作原理到底有什么特别之处呢？这桥的设计可谓是独树一帜，只有一个臂，不像传统的电桥有两臂。
就像是一个独自旅行的探险者，依靠自己的能力，克服各种障碍。
单臂电桥就是利用电流的平衡原理，来达到测量的目的。
简单来说，就是通过调整电阻，直到电流平衡，测量出电压的那一刻，就能轻松找出那个未知电阻的“身份”。
直流单臂电桥的灵活性和准确性也是令人称道的。
要知道，在实际应用中，有时候环境变化莫测，电阻的变化让人捉摸不透。
这个时候，单臂电桥就像一个敏锐的猎手，精准捕捉到微小的变化，帮我们提供了最可靠的数据。
真是让人心里踏实啊，有种“有你在，心里就有底”的感觉。
用一句俗话说，工欲善其事，必先利其器。
电桥就是这个“器”，而我们要做的就是掌握它的使用技巧。
电流的流动、抵抗的较量，整个过程就像是一场华丽的舞蹈。
你会发现，电桥工作的时候，电流在舞动，电压在变幻，神秘又充满节奏感，简直是电学界的“春晚”。
单臂电桥、兆欧表、接地摇表使用
• 兆欧表的接线
• 检查兆欧表
步骤1 选择兆欧表
选择兆欧表的原则： • 一是其额定电压一定要与被测电气设备或线路的工作电压相
适应。 • 二是兆欧表的测量范围要与被测绝缘电阻的范围相符合，以
免引起大的读数误差。
步骤2 兆欧表的接线
• 兆欧表有三个接线端钮，分别标有L（线路）、E（接地）和 G（屏蔽），使用时应按测量对象的不同来选用。当测量电 力设备对地的绝缘电阻时，应将L接到被测设备上，E可靠接
电桥
• 我们知道电阻的测量，在电气测量中占有重要的地位。测量方法可以采用仪表直 接测量，也可以利用欧姆定律间接测量，但为了得到较高的测量精度，应用更多 的是采用比较测量法，即用电桥去测量。
• 单臂电桥主要用来测量各种电机、变压器及各种电器设备的直流电阻。以进行设 备出厂试验及故障分析。
• 直流单臂电桥又称惠斯登电桥，是测量1欧姆以上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，介绍它的结构组成和它的使用。
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。
• 对于没有机械锁扣的检流计，应将按钮¡°G¡±按下并锁住。
步骤7 电桥保养
• 每次测量结束，将盒盖盖好，存放于干燥、避光、无震动的 场合。
• 发现电池电压不足应及时更换，否则将影响电桥的灵敏度。 • 当采用外接电源时，必须注意电源极性。 • 不要使外接电源电压超过电桥说明书上的规定值。 • 搬动电桥时应小心，做到轻拿轻放，否则易使检流计损坏。
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。
单臂电桥原理
单臂电桥原理单臂电桥是一种常用的电路，用于测量电阻、电感和电容等元件的值。
它是由一个电源、一个电流表和一个电压表组成的。
在实际应用中，单臂电桥可以通过调节电阻箱的阻值，使得电桥平衡，从而得到待测元件的参数数值。
首先，我们来看一下单臂电桥的基本原理。
单臂电桥的基本原理是利用电桥平衡条件来测量待测元件的参数。
在电桥平衡时，电流表的示数为零，电压表的示数也为零。
这时，待测元件的参数可以通过电桥平衡条件来计算出来。
在单臂电桥中，待测元件与一个已知电阻串联，两者并联在电桥的两个臂中。
当电桥平衡时，待测元件的阻值可以通过已知电阻的阻值和电桥平衡条件来计算出来。
这就是单臂电桥的基本原理。
在实际应用中，我们需要通过调节电阻箱的阻值来使电桥平衡。
调节电阻箱的阻值，可以改变电桥的平衡条件，从而得到待测元件的参数。
在调节电阻箱的过程中，需要仔细观察电流表和电压表的示数，以便及时调整电阻箱的阻值，使电桥达到平衡状态。
除了测量电阻外，单臂电桥还可以用于测量电感和电容。
在测量电感时，需要在电桥中加入一个已知电阻和一个已知电感，通过调节电阻箱的阻值，使电桥平衡，从而得到待测电感的参数。
在测量电容时，需要在电桥中加入一个已知电阻和一个已知电容，同样通过调节电阻箱的阻值，使电桥平衡，从而得到待测电容的参数。
总之，单臂电桥是一种常用的电路，可以用于测量电阻、电感和电容等元件的参数。
它的基本原理是利用电桥平衡条件来计算待测元件的参数，通过调节电阻箱的阻值，使电桥达到平衡状态，从而得到参数的数值。
在实际应用中，需要仔细观察电流表和电压表的示数，及时调整电阻箱的阻值，以确保得到准确的测量结果。
电桥1
电桥的原理和应用――直流单臂电桥测量中值电阻电桥是一种用比较法测量的仪量，即将未知量跟已知量相比较进行测量，它具有较高的灵敏度和准确度。
利用电桥平衡原理构成的电测仪器，不仅可以测电阻，也可以测电容、电感，并可通过这些物理量的测量来间接测量非电学量，例如温度、压力等，因此电桥电路在自动化仪表和自动控制中有着广泛的应用。
电桥电路是电磁测量中电路连接的一种基本方式。
电桥电路不仅可以使用直流电源，而且可以使用交流电源，故有直流电桥和交流电桥之分。
直流电桥主要用于电阻测量，它有单臂电桥和双臂电桥两种。
前者常称为惠斯登电桥，用于1～106Ω范围的中值电阻测量；后者常称为开尔文电桥，用于10-3～1Ω范围的低值电阻测量。
直流单电桥是最基本的一种，它是学习其他电桥的基础。
【实验目的】1．掌握用直流单臂电桥测电阻的工作原理；2．学会用直流单臂电桥测量中等阻值电阻；3．掌握直流单臂电桥的连接和调节电桥平衡的方法； 4．掌握电桥灵敏度的含义及其测量方法。
【实验仪器】FB2020型电桥综合实验平台、待测元件盒、检流计、导线 【实验原理】一、直流单臂电桥工作原理1、直流单臂电桥原理电桥的种类繁多，但直流单臂电桥是最基本的一种，它是学习其他电桥的基础。
直流单臂电桥采用待测电阻与标准电阻相比较的方法，而制造较高精度的标准电阻并不困难；同时，灵敏检流计只用来判断有无电流，只要有足够的灵敏度即可，不存在接入误差。
因此，用电桥测电阻准确度高，这是电桥测电阻的主要优点。
直流单臂电桥的原理图如图1所示。
图中AB 、BC 、CD 和DA 四条支路分别由电阻R a 、R x 、R n 和R b 组成，称为电桥的四条桥臂。
其中R x 表示待测电阻，其余各臂上的电阻都是可调的标准电阻。
在BD 两对角间连接检流计、开关K G 和保护电阻R G 。
在AC 两对角间连接电池、开关K E 和限流电阻R E 。
当接通电键K E 和K G 后，各支路中均有电流流过，检流计支路起到沟通ABC 和CDA 两条支路的作用，可直接比较B 、D 两点的电势，电桥之名由此而来。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
直流单臂电桥的工作原理
直流单臂电桥又称惠斯登电桥，其原理电路如上图所示，图中ac、cb、bd、da四条支路为电桥的四个臂，其中R1（RX）为被测臂，R2、R3构成比列臂，R4称为较臂。
在电桥的对角线cd 上连接指零仪表（一般是检流计）另一对角线ab上连接直流电源E。
在电桥投入工作时，先接通电源按钮SB，调节电桥的一个臂或几个臂的标准电阻，使检流计指针指示为零，这时，就表示电桥达到平衡。
在电桥平衡时，cd两点的电位相等。
则：Uac=Uad, Ucb=Udb
即：I1R1=I4R4, I2R2=I3R3
将这两式相除，得：I1R1/I2R2=I4R4/I3R3
当电桥平衡时，Ig=0
∴I1=I2，I3=I4
代入上式得：
R1R3=R2R4
上式是电桥的平衡条件。
它说明：在电桥平衡时，两相对桥臂上电阻乘积等于另外两相对桥臂上电阻的乘积。
根据这个关系，在已知三个臂电阻的情况下，就可确定另外一个臂的被测电阻的电阻值。
设被测电阻RX是位于第一个桥臂中，则RX=R2R4/R3。
图1 单臂电桥原理图R1为被测电阻R2、R3、R4为可调电阻P为检流计E为电池。
单臂电桥的使用方法
1、先将检流计的锁扣打开（内外），调节调零器把指针调到零位。
2、把被测电阻接在?的位置上。
要求用较粗较短的连接导线，并将漆膜刮净。
接头拧紧，避免采用线夹。
因为接头接触不良将使电桥的平衡不稳定，严重时可能损坏检流计。
3、估计被测电阻的大小，选择适当的桥臂比率，使比较臂的四档都能被充分利用。
这样容易把电桥调到平衡，并能保证测量结果的4位有效数字。
4、先按电源按钮B，（锁定）再按下检流计的按钮G（点接）。
5、调整比较臂电阻使检流计指向零位，电桥平衡。
若指针指?，则需增加比较臂电阻，针指向?，则需减小比较臂电阻。
6、读取数据：比较臂比率臂=被测电阻
7、测量完毕，先断开检流计按钮，在断开电源按钮，然后拆除被测电阻，再将检流计锁扣锁上，以防搬动过程中损坏检流计。
）从而可以测量R3/R4×（R1=R2数值，当电桥平衡时有：R4、R3、R2通过电桥调节．
出被测电阻。
从图可以看出：R1被测电阻包括了引线电阻和接触面接触电阻，故实际电阻应减去引线电阻和接触面接触电阻，被测电阻越小，引线的误差越大，所以单臂电桥常用来测量1
欧以上的电阻，一般量程为1～99990欧。
对于开关接触电阻一般在微欧级，不宜使用此电桥，因为引线电阻为毫欧级，无法测量，此时可以使用双臂电桥。
．。