直流单臂电桥资料
简述直流单臂电桥的工作原理
简述直流单臂电桥的工作原理一、引言直流单臂电桥是一种常见的电路，用于测量电阻、电容、电感等物理量。
它的工作原理基于电桥平衡条件，通过调节电桥中的元件值使其达到平衡状态，从而得到待测物理量的数值。
二、直流单臂电桥的基本结构直流单臂电桥由四个元件组成：待测元件R1、已知元件R2、可变元件R3和检流表G。
其中，待测元件R1是需要测量的物理量，已知元件R2是已知大小的标准参考物，可变元件R3用来调节电桥平衡状态，在平衡时与已知元件R2相等。
检流表G用来检测电桥中的电流大小。
三、直流单臂电桥的工作原理当直流电源施加在单臂电桥上时，由于待测元件R1存在一定阻值，使得通过它和可变元件R3之间产生了一个不为零的电势差。
这个差值会导致从A点到B点产生一个有向闭合回路，并且在这个回路中存在一个未知大小和方向的漏洞电流Ix。
为了消除这个漏洞电流Ix，并使得电桥达到平衡状态，需要调节可变元件R3的阻值，使得从A点到B点的总电势差为零。
当电桥达到平衡状态时，有：Ix = 0根据基尔霍夫定律和欧姆定律，可以得到：（V1 - VR1）/ R1 = (VR3 - V2) / R3其中，V1是电源电压，VR1是待测元件R1上的电压，VR3是可变元件R3上的电压，V2是已知元件R2上的电压。
将上式化简后得到：R1 / R3 = (V1 - V2) / VR2其中，VR2为已知元件R2上的电压。
因此，在已知元件R2和可变元件R3相等时，通过待测元件R1的电流大小可以计算出其阻值大小。
四、直流单臂电桥的应用直流单臂电桥广泛应用于物理实验和工程领域中。
例如，在物理实验中可以用它来测量金属导线、半导体材料、液体等物质的电阻率；在工程领域中可以用它来检测线路中断、接触不良等故障。
五、总结直流单臂电桥是一种常见的电路，其工作原理基于电桥平衡条件。
通过调节电桥中的元件值使其达到平衡状态，可以得到待测物理量的数值。
直流单臂电桥在物理实验和工程领域中有着广泛的应用。
直流单臂电桥和直流双臂电桥使用方法及注意事项
直流单臂电桥和直流双臂电桥使用方法及注意事项电桥是常用仪器，它的主要特点是灵敏度和准确度高，分为直流电桥和交流电桥两大类。
直流电桥主要用于测量电阻，根据结构不同，又可分为单臂电桥和双臂电桥两种。
交流电桥主要用于测量电容、电感和阻抗等参数。
万用阻抗电桥兼有直流电桥和交流电桥的功能。
I×R数字测量仪则是一种高性能的自动阻抗测量电桥。
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，图1为它的面板图。
图1 QJ23型直流单臂电桥面板图①直流单臂面板图说明a、比率臂转换开关共分七挡，分别是0.001,0.01,0.1,1,10,100,1000。
b、比较臂转换开关由四组可调电阻串联而成，每组均有九个相同的电阻，分别为九个1Ω，九个10Ω，九个100Ω，九个1000Ω。
调节面板上的四个读数盘，可得到0～99990范围内任意一个电阻值(其最小步进值为1Ω)。
c、被测电阻接线端钮。
d、按钮开关。
B为电源开关，G为检流计支路开关。
电桥不用时，应将G锁住(顺时针旋转)，以免检流计受振损坏。
e、检流计机械调零旋钮。
f、外接电源接线端钮。
g、检流计短路片及内、外接端钮。
当使用机内检流计时，短路片应与“外接”端连接。
当使用外接检流计时，短路片应与“内接”端连接。
外接检流计从“外接”端与公共端接入。
②单臂直流电桥测量步骤a、将检流计锁扣打开，调节机械调零旋钮，使检流计指针指向零。
b、接上被测电阻Rx，根据It阻值范围选择适当倍率，使最高倍率(×1000))示数不为零为宜。
c、测量时，先按下电源按钮“B”，再按下检流计按钮“G”，若检流计指针偏向“+”，则应增大比较臂电阻；若指针偏向“-”，则应减小比较臂电阻。
调解平衡过程中不能把检流计按钮按死，待调到电桥接近平衡时，才可将检流计按钮锁定进行细调，直至指针调零，电桥达到平衡。
直流单臂电桥.概要
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步骤3 接入被测电阻
★接入被测电阻时，应采用较粗较短的导
线连接，并将接头拧紧。
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步骤4 接通电路，调节电桥使之平衡
（1）测量时应先按下电源按钮，再按下
检流计按钮，使电桥电路接通。
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（2）调节比例臂旋钮，选择合适比例臂。
n
被测电阻=比例臂的比例系数×比较臂电阻
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三、单电桥特点
1、标准电阻R2、R3、R4的准确度要高； 2、检流计灵敏度要高，以确保电桥处于平衡状态。 3、测量小于10Ω的电阻时，单电桥已不适用，必须 选用双臂电桥。 当被测电阻小于10欧时，引线电阻、电桥连
接处接触电阻已经影响到桥臂的电阻值和测量
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QJ23型直流单臂电桥外形图
比较臂
外接电源
被测臂
检 流 计 连 接 片
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比例臂
检流计
电源按钮
检流计按钮
QJ23型直流单臂电桥测量电阻的步骤：
1. 电桥调试 2. 估测被测电阻，选择比例臂 3. 接入被测电阻 4. 接通电路，调节电桥使之平衡 5. 计算电阻值 6. 关闭电桥
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根据结构不同，直流电桥分为
单臂电桥
双臂电桥
单双臂电桥
单臂电桥适合测量中值电阻（1～106Ω）； 双臂电桥适合测量低值电阻（1Ω以下）。
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第二节 直流单臂电桥
直流单臂电桥又称惠斯通电桥
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。
直流单臂电桥的使用与分析
1电若)检桥流流平 经计衡两指时电多臂针，阻:的组和R当X电=有）比2流电Ω是，较流同流通臂一过个过读检电流调数流计，节的时那,旋乘指就针是钮积会串发可。联生；以偏转选,流择过相电流应的的方向电不阻同,与指针之偏转相的连方向接也，不同最。后的Rx读数为比例
功直率流:单电臂阻电并调桥联测零时量，器过各程：电阻用消以耗的测功量率与前电的阻大指小针成反调比零，即工电作阻值。大必者消须耗先的功将率小； 电桥平衡时检，流RX=计2Ω锁扣打开，才能进行调零。
图1-24是直流单臂电桥简易原理图，当电桥检流计指示 指针晃向“＋”的一边，说明被测电阻大于1000欧，可把比例臂放在10档，再次接下“B”、“G”按钮，如果指针仍在“＋”边，可
把比例臂放在100档。
值为零的时候，才可以进行读数。 此时电桥平衡，被测电阻值等于：比例臂读数乘比较臂读数（欧姆）。
电流:电路的总电流等于各并联电阻的电流之和； 直流单臂电桥用于测量阻 2)如无法估计被测电阻值，一般将比例臂放在1档，比较臂放在1000欧上，按下“B”按钮，然后轻按“G”按钮后即松开，如检流计 指针晃向“＋”的一边，说明被测电阻大于1000欧，可把比例臂放在10档，再次接下“B”、“G”按钮，如果指针仍在“＋”边，可 把比例臂放在100档。 例1 求图1-31所示电路的I1 ,I4 ,U4 检流计连接片：通常放在“外接”位置。 检流计连接片：通常放在“外接”位置。 直流单臂电桥用于测量阻 阻相串联的部分具有电阻串联电路的特点，电阻相并联的部分具有电阻 轻按检流计按钮“G”； 被测电阻，是为测量臂。 桥检流计指示值为零的时候，计 如左边的支路可以扭到右边，上面的支路可以翻到下面，弯曲的支路可以拉直等； 直流单臂电桥测量过程 功率:电阻并联时，各电阻消耗的功率与电阻大小成反比，即电阻值大者消耗的功率小； 例1 求图1-31所示电路的I1 ,I4 ,U4 直流电桥按其功能可分为直流单臂电桥和直流双臂电桥，其中直流单臂电桥主要适合精确测量1Ω以上的电阻，所以使用比较广泛。 电桥平衡时，RX=2Ω
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”。
直流单臂电桥测电阻资料讲解
电阻值＝刻度盘电阻值Χ倍率
6、测量完毕应锁上锁扣，以免在搬动过程中，将悬丝损坏。 ７、应及时更换电池。
检测与练习：
1．用电流电桥测量某一电阻，比例臂选择0．1，比较臂的 四个可调挡位的读数盘分别为×1000挡读数为9，×100挡读 数为6，×10挡读数为4，×1挡读数为6，则该被测电阻大小 为（ ）
4.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
A．9646Ω
Ｂ、964.6Ω
C、9646KΩ D、96.46Ω
2． 用QJ23型单臂电桥测一阻值为150Ω左右的电阻，比
例臂应选择（ ）
A．0.001
B．0.01
C．0.1 D．10
3．在使用单臂电桥测量电阻时，电桥线路接通后，如果检流计指针向 “—”方向偏转，则需要（ ）
A．增加比例臂 B．减小比例臂 C．增加比较臂 D．减小比较臂
5．下列关于电桥使用说法错误的是（ ） A．使用前先将检流计的锁扣打开，调节调零器把指针调到零位 B． 测量电感线圈的直流电阻时，应先按下检流计按钮，再按下电源
按钮； C．电桥线路接通后，如果检流计指针向“+”方向偏转，则需要增加
桥臂电阻 D．电桥使用完毕，应先切断电源，然后再拆除北侧电阻，再将检流计
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Байду номын сангаас
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：
QJ23电桥面板结构图
比例臂 外接 电源 接线 柱 比较臂
内接、 外接 检流 计转 换接 线端 子 检流计调 零旋钮 检流计 电源按 钮B 检流计
待测电阻Rx
QJ23直流单臂电桥
QJ23a 直流单 臂电桥
■
LCR数字电桥2810B型
• 将被测电阻接在单桥的被测桥臂上，调 节另三个桥臂（比例臂和比较臂）上的 已知电阻，使电桥平衡（检流计指零）， 以此测得被测电阻的大小
原理图
电 桥 的 线 路 原 理
D
R1 比率臂 R2 比率臂
A RX 待测臂
102-999.9Ω
103-9999Ω 104 -99990Ω 105 -499900Ω 106 -9999000Ω
0.2%
0.2% 0.5% 0.5% 0.5%
百位
千位 万位 十万位 百万位
四、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
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)
一、直流单臂电桥的分类及主要型号
• (1)模拟型仪表:1、QJ23直流单臂电桥 2、QJ23a直流单臂电桥 3、275597惠斯登电桥 4、2768高精度惠斯登电桥 • (2)数字式仪表:1、LCR数字电桥2810B型 2、QJ83A数字式 (单臂) 电桥 3、数字式 (单臂) 电桥
二、直流单臂电桥的结构
• 惠斯登： 英国物理理学家，1802年 出生于英格兰的格洛斯特， 青少年时代受到严格的正 规训练，兴趣广泛，动手 能力很强，1834年被伦敦 英王学院骋为实验物理学 教授，1836年当选为英国 伦敦皇家学会会员，1837 年当选为法国科学院外国 院士。1868年由英王封为 爵士，。
趣闻轶事:
• 惠斯登电桥不是惠斯登发明的 在测量电阻及其它电学实验时，经常用 到一种叫惠斯登电桥的电路，很多人认为这 种电桥是惠斯登发明的，其实，这是一个误 会，这种电桥是由英国发明家克里斯蒂1833 年发明的，但是由于惠斯登第一个用它来测 量电阻，所以人们习惯上就把这种电桥称作 了惠斯登电桥.
五、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。， • 7、如果变压器直流电阻，测量完毕， 倒 换测试线时，必须将变压器线圈 放电，以防人身触电。
原理图
三、QJ23电桥面板结构
1、比率臂：有7个档位 2、比较臂：由4个步进器电阻串联 组成，（每个转盘有9个电阻值完 全相同的电阻组成。即可调电阻的 9个个位、十位、百位和千位，总 电阻从0---9999Ω变化，所以电桥 的测量范围为1---9999000欧姆。）
3、检流计 4、电源按钮B （可自锁） 5、检流计按扭G （可自锁） 6、接线端子Rx（接被测电阻） 7、外接检流计端子G（＋、－) 或外接电源端子B（＋、－) 8、内接、外接检流计转换接线 端子
引
言
一般在测量电阻时均采用万用表欧 姆档测量，但是由于万用表测量误差较 大，所以对于需要精确测量的设备均采 用直流电桥。 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。
电阻阻值分类及仪表的选择
*电阻按照阻值大小可分为: 1、低阻值电阻(1Ω以下) 2、中阻值电阻(1Ω～100KΩ) 3、高阻值电阻(100KΩ以上) *仪表的选择 1、测量低阻值电阻:用双臂电桥 2、测量中阻值电阻:用单臂电桥 3、测量高阻值电阻:用兆欧表（高阻表）
B
RS 比较臂 C
• 直流单臂电桥的线路原理: • 直流单臂电桥的线路原理如图1所示。四个电阻 R1，R2，Rx和RS联成一个四边形，每一条边称 作电桥的一个臂，其中：R1，R2组成比例臂， Rx为待测臂，RS为比较臂，四边形的一条对角 线AB中接电源E，另一条对角线CD中接检流计 G。所谓“桥”就是指接有检流计的CD这条对 角线，检流计用来判断C，D两点电位是否相等， 或者说判断“桥”上有无电流通过。 • 电桥没调平衡时，“桥”上有电流通过检流计， 当适当调节各臂电阻，可使“桥”上无电流，即 C，D两点电位相等，电桥达到了平衡。此时的 等效电路如图2所示。
QJ23直流电阻电桥技术参数
比率臂
0.001 0.01
实际测量范围
有效量程（Ω）
精度等级
2% 0.2%
被测值
个位 十位
0.0011-9.999Ω 9.999Ω 0.01-99.99Ω 10-99.99Ω
0.1
1 10 100 1000
0.1- 999.9Ω
1-9999Ω 10-99990Ω 100999900Ω 10009999000Ω