综合比较直流电桥与交流电桥的异同
交直流电桥的异同点

交直流电桥的异同点嘿,各位小伙伴们,今儿咱们来聊聊一个挺有意思的话题——交直流电桥的异同点。
别一听这名字就懵圈,咱们慢慢捋,保证让你听完之后,心里头跟明镜儿似的。
首先说说这“电桥”,它就像是电路世界里的桥梁工程师,专门负责把电流的“路”给铺好,让电流能顺顺畅畅地跑过去。
而交直流电桥呢,就像是一对孪生兄弟,虽然长得有点像,但性格脾气可是大不同。
咱们先聊聊直流电桥吧,这家伙就像是那种稳重踏实的老大哥。
它专门处理那些方向不变的电流,就像是一股子劲儿的河水,直直地往前流,不拐弯也不绕道。
直流电桥在工作的时候,那叫一个稳稳当当,测量精度也是杠杠的。
你想啊,要是需要测量电阻、电容这些个参数,找直流电桥准没错。
它就像是电路里的“精确测量师”,一丝不苟地把每个数值都拿捏得死死的。
再来说说交流电桥,这家伙可就活泼多了,像是个爱蹦跶的小弟弟。
它打交道的电流可不像直流电那么规矩,而是像海浪一样,一会儿高一会儿低,方向还不停地变。
交流电桥得时刻准备着应对这种“变脸”的电流,还得保证测量的准确性,这可真不是件容易的事儿。
但交流电桥就是有这个本事,它就像是电路里的“舞蹈家”,在变化莫测的电流中翩翩起舞,还能精准地捕捉到每一个瞬间的数值。
说到这,你是不是觉得这俩兄弟挺有意思的?其实啊,它们之间的异同点还不止这些呢。
比如,直流电桥结构简单,使用起来也方便,特别适合那些对测量精度要求特别高的场合。
而交流电桥呢,虽然结构稍微复杂点,但它能处理的电流种类更多,应用范围也更广。
这就像是咱们生活中的两种性格类型,一个内敛稳重,一个外向活泼,各有各的好处,各有各的用处。
不过啊,话说回来,无论是直流电桥还是交流电桥,它们都是电路世界里不可或缺的重要角色。
没有它们的话,咱们就没法准确地测量电路中的各种参数了。
所以呀,咱们得好好感谢这些电路里的“桥梁工程师”们,是它们让咱们的电路世界变得更加精准、更加可靠。
好啦,今天就跟大家聊到这里吧。
希望你对交直流电桥的异同点有了更深的了解。
传感器复习题与答案

传感器复习题与答案传感器原理与应⽤复习题第⼀章传感器概述1.什么是传感器?传感器由哪⼏个部分组成?试述它们的作⽤和相互关系。
(1)传感器定义:⼴义的定义:⼀种能把特定的信息(物理、化学、⽣物)按⼀定的规律转换成某种可⽤信号输出的器件和装置。
⼴义传感器⼀般由信号检出器件和信号处理器件两部分组成;狭义的定义:能把外界⾮电信号转换成电信号输出的器件。
我国国家标准对传感器的定义是:能够感受规定的被测量并按照⼀定规律转换成可⽤输出信号的器件和装置。
以上定义表明传感器有这样三层含义:它是由敏感元件和转换元件构成的⼀种检测装置;能按⼀定规律将被测量转换成电信号输出;传感器的输出与输⼊之间存在确定的关系。
(2)组成部分:传感器由敏感元件,转换元件,转换电路组成。
(3)他们的作⽤和相互关系:敏感元件是直接感受被测量,并输出与被测量成确定关系的物理量;转换元件把敏感元件的输出作为它的输⼊,转换成电路参量;上述电路参数接⼊基本转换电路,便可转换成电量输出。
2.传感器的总体发展趋势是什么?现代传感器有哪些特征,现在的传感器多以什么物理量输出?(1)发展趋势:①发展、利⽤新效应;②开发新材料;③提⾼传感器性能和检测范围;④微型化与微功耗;⑤集成化与多功能化;⑥传感器的智能化;⑦传感器的数字化和⽹络化。
(2)特征:由传统的分⽴式朝着集成化。
数字化、多动能化、微型化、智能化、⽹络化和光机电⼀体化的⽅向发展,具有⾼精度、⾼性能、⾼灵敏度、⾼可靠性、⾼稳定性、长寿命、⾼信噪⽐、宽量程和⽆维护等特点。
(3)输出:电量输出。
3.压⼒、加速度、转速等常见物理量可⽤什么传感器测量?各有什么特点?本⾝发热⼩,缺点是输出⾮线性。
4(1)按传感器检测的量分类,有物理量、化学量,⽣物量;(2)按传感器的输出信号性质分裂,有模拟和数字;(3)按传感器的结构分类,有结构性、物性型、复合型;(4)按传感器功能分类,单功能,多功能,智能;(5)按传感器转换原理分类,有机电、光电、热电、磁电、电化学;(6)按传感器能源分类,有有源和⽆源;根据我国的传感器分类体系表,主要分为物理量传感器、化学量传感器、⽣物量传感器三⼤类。
传感器技术及实训习题答案

1.什么是传感器?(传感器定义)传感器是接收信号或刺激并反应的器件,以测量为目的,以一定精度把被测量转换为与之有确定关系的、易于处理的电量信号输出的装置。
2.传感器由哪几个部分组成?分别起到什么作用?传感器一般由敏感元件、转换元件、转换电路三部分组成:1)敏感元件:直接感受被测量,并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。
2)转换元件:以敏感元件的输出为输入,把输入转换成电路参数。
3)转换电路:上述电路参数接入转换电路,便可转换成电量输出。
3. 传感器特性在检测系统中起到什么作用?作为信息采集系统的前端单元,传感器的作用越来越重要。
目前传感器已成为自动化系统和机器人技术中的关键部件,作为系统中的一个结构组成,其重要性变得越来越明显。
而传感器性能质量直接影响到检测系统的结果。
4.传感器的性能参数反映了传感器的什么关系?传感器的特性是指传感器的输入量和输出量之间的对应关系5.静态参数有哪些?各种参数代表什么意义?1)灵敏度灵敏度是指仪表、传感器等装置或系统的输出量增量与输入量增量之比。
2)分辨力分辨力是指传感器能检出被测信号的最小变化量,是有量纲的数。
3)线性度人们总是希望传感器的输入与输出的关系成正比,即线性关系。
4)迟滞迟滞是指传感器正向特性和反向特性的不一致程度。
5)稳定性稳定性包含稳定度和环境影响量两个方面。
稳定度指的是仪表在所有条件都恒定不变的情况下,在规定的时间内能维持其示值不变的能力. 环境影响量是指由于外界环境变化而引起的示值变化量。
6.动态参数有那些?应如何选择?动态特性是指传感器输出对随时间变化的输入量的响应特性,传感器的动态特性是传感器的输出值能够真实地再现变化着的输入量能力的反映。
传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围,必须在允许频率范围内保持不失真的测量条件,实际上传感器的响应总有—定延迟,希望延迟时间越短越好。
一般来讲,利用光电效应,光电型传感器响应较快,工作频率范围宽。
电桥种类及作用

电桥用比较法测量各种量(如、、等)的仪器。
最简单的是由四个支路组成的电路。
各支路称为的“臂”。
常用的有惠登斯电桥和凯尔文电桥。
目录1、2、3、4、5、1、几种常用字的电桥麦克斯韦一维恩电桥:这是一个利用已知电容来测定电感的电桥。
海氏电桥:这个电桥也是利用电容来测定电感的,并适用于测量Q值高的电感线圈。
电容电桥:这是一种最简单的测量电容的电桥,也是某些成品电桥所选用的测量电容的桥路(如QS18A型万能电桥)。
万能电桥:万能电桥具体到测量某一个元件,就是某一种电桥。
所谓万能只是在制造时把多种电桥电路综合在一起而已,基本的原理电路是相同的。
比如要测量电阻,通过转换开关的转换,最终测量时还是惠斯登电桥。
2、电桥的使用电桥电路是电磁测量中电路连接的一种基本方式。
由于它测量准确,方法巧妙,使用方便,所以得到广泛应用。
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,它有单电桥和双电桥两种。
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。
3、测量电桥的基本特性相邻桥臂的电阻有大小相等、符号一致的变化,或相对桥臂的电阻有大小相等、符号相反的变化,不影响电桥的输出。
相邻桥臂的电阻有大小相等、符号相反的变化,或相对桥臂的电阻有大小相等、符号一致的变化,则电桥的输出加倍,即电桥的灵敏度提高为原来的两倍。
若相邻桥臂的电阻有大小相等、符号相反的变化,而相对桥臂的电阻有大小相等、符号相同的变化,则电桥的输出将增加三倍,即电桥的灵敏度提高为原来的四倍4、电桥使用方法1、在电桥背面电池盒内按极性装入6节R20型和3节6F22型干电池。
当电桥工作电源采用外接时,内装R20型电池应全部取出;2、将指零仪电源开关拨至“通”位置,5分钟后调节“调零”旋钮,使指针指“0”。
将倍率盘和测量盘来回旋转数次,以使开关、滑盘接触良好;3、将被测电阻,按四端钮法接入电桥的C1 、P1、P2、C2接线柱,其中AB之间为被测电阻。
《传感器原理及工程应用》课后答案

第1章传感器概述1.什么是传感器?(传感器定义)2.传感器由哪几个部分组成?分别起到什么作用?3. 传感器特性在检测系统中起到什么作用?4.解释下列名词术语: 1)敏感元件;2)传感器; 3)信号调理器;4)变送器。
第1章传感器答案:3.答:传感器处于研究对象与测试系统的接口位置,即检测与控制之首。
传感器是感知、获取与检测信息的窗口,一切科学研究与自动化生产过程要获取的信息都要通过传感器获取并通过它转换成容易传输与处理的电信号,其作用与地位特别重要。
4.答:①敏感元件:指传感器中直接感受被测量的部分。
②传感器:能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。
③信号调理器:对于输入和输出信号进行转换的装置。
④变送器:能输出标准信号的传感器第2章传感器特性1.传感器的性能参数反映了传感器的什么关系?静态参数有哪些?各种参数代表什么意义?动态参数有那些?应如何选择?2.某传感器精度为2%FS ,满度值50mv ,求出现的最大误差。
当传感器使用在满刻度值1/2和1/8 时计算可能产生的百分误差,并说出结论。
3.一只传感器作二阶振荡系统处理,固有频率f0=800Hz,阻尼比ε=0.14,用它测量频率为400的正弦外力,幅植比,相角各为多少?ε=0.7时,,又为多少?4.某二阶传感器固有频率f0=10KHz,阻尼比ε=0.1若幅度误差小于3%,试求:决定此传感器的工作频率。
5. 某位移传感器,在输入量变化5 mm时,输出电压变化为300 mV,求其灵敏度。
6. 某测量系统由传感器、放大器和记录仪组成,各环节的灵敏度为:S1=0.2mV/℃、S2=2.0V/mV、S3=5.0mm/V,求系统的总的灵敏度。
7.测得某检测装置的一组输入输出数据如下:a)试用最小二乘法拟合直线,求其线性度和灵敏度;b)用C语言编制程序在微机上实现。
8.某温度传感器为时间常数 T=3s 的一阶系统,当传感器受突变温度作用后,试求传感器指示出温差的1/3和1/2所需的时间。
电桥电路特点

电桥电路特点电桥电路是一种常用的电路,它的特点是能够测量电阻、电容、电感等物理量,具有高精度、高灵敏度、高稳定性等优点。
下面将从电桥电路的原理、分类、应用等方面进行详细介绍。
一、电桥电路的原理电桥电路是利用电桥平衡原理来测量电阻、电容、电感等物理量的一种电路。
电桥电路由四个电阻组成,其中两个电阻相等,称为标准电阻,另外两个电阻则为待测电阻。
当电桥电路平衡时,待测电阻与标准电阻的比值即为所求物理量的值。
二、电桥电路的分类根据电桥电路的不同特点,可以将其分为以下几类:1. 直流电桥电路:直流电桥电路是利用直流电源作为电桥电路的电源,适用于测量电阻、电容等物理量。
2. 交流电桥电路:交流电桥电路是利用交流电源作为电桥电路的电源,适用于测量电感等物理量。
3. 数字电桥电路:数字电桥电路是利用数字信号处理技术来实现电桥电路的测量,具有高精度、高速度等优点。
4. 模拟电桥电路:模拟电桥电路是利用模拟电路来实现电桥电路的测量,具有低成本、易实现等优点。
三、电桥电路的应用电桥电路广泛应用于科学研究、工程设计、生产制造等领域,具有以下几个方面的应用:1. 测量电阻:电桥电路可以测量电阻的值,广泛应用于电子元器件的测试、电路设计等领域。
2. 测量电容:电桥电路可以测量电容的值,广泛应用于电容器的测试、电路设计等领域。
3. 测量电感:电桥电路可以测量电感的值,广泛应用于电感器的测试、电路设计等领域。
4. 测量温度:电桥电路可以利用热敏电阻、热电偶等元件来测量温度的值,广泛应用于温度传感器的测试、温度控制等领域。
总之,电桥电路是一种重要的电路,具有高精度、高灵敏度、高稳定性等优点,广泛应用于科学研究、工程设计、生产制造等领域。
如何区分直流与交流

如何区分直流与交流直流(DC)和交流(AC)是电流传输的两种形式,它们在电力系统和电子设备中具有重要的应用。
为了区分直流和交流,我们需要了解它们的性质、传输方式、应用等方面的差异。
直流是电流在一个方向上流动的形式。
直流电源通常由电池或者直流发电机提供,电流的极性保持不变。
在一个直流电路中,电流会从电源的正极流向负极,形成一个闭合回路。
与此不同,交流电流会交替改变方向。
交流电源通常由发电厂产生,通过变压器进行转换和传输。
在一个交流电路中,电流会以正弦波的形式在正负方向间交替流动。
直流和交流有以下几个区别:1.电压和电流的波形:直流电压和电流是恒定的,不发生周期性变化;而交流电压和电流是周期性变化的,正弦波的形式。
2.传输方式:直流电流只能通过导线传输,并且在传输过程中,电流的大小基本保持不变;而交流电流能够通过变压器进行转换和输送,可以在长距离传输时通过改变电压实现能量传输效率的提高。
3.能量传输方式:直流电流的能量传输是单向的;而交流电流的能量传输是由发电厂产生,并通过输电网进行分配与传输,能量在传输过程中由高压输送,再由变压器转换成低压供给用户。
4.电子器件的适用性:直流电压适合用于电池和电子器件,例如电子计算机、电子钟表等;而交流电压适合用于电力系统、大型电机等。
5.安全性:直流电流相对于交流电流而言较为安全,因为直流电流对人体的影响较小。
直流和交流在不同的应用中具有其各自的优势和不足。
直流电源具有恒定的电压和较好的可控性,适合用于电子设备和精密仪器。
而交流电源可以通过变压器进行变压传输和分配,适用于长距离输电和大功率设备。
在实际应用中,电力系统中的输电和配电多采用交流电流,而电子器件通常采用直流电压。
综上所述,直流和交流是两种不同形式的电流传输方式,它们在电路、能源传输和应用领域具有不同的特点和优势。
了解这些区别有助于我们更好地理解和应用电力和电子技术。
综合比较直流电桥与交流电桥的异同

综合比较直流电桥与交流电桥的异同08物理一班刘娟娟20081041146Liujuanjuan摘要:通过实验了解直流电桥与交流桥路的特点和调节平衡的方法以及用直流电桥、交流电桥测电阻的方法,了解直流电桥与交流电桥的区别Abstract:through the experiment about DC bridge and AC bridge circuit characteristics and regulation of balance and method of DC bridge, bridge methods of measuring resistance, understanding of DC bridge and the bridge between关键词:直流电桥、交流电桥、电阻Key words: DC bridge, bridge, resistance引言:直流电桥是一种用比较方法测电阻的仪器,其主要特点是测量精度高。
交流电桥是一种比较式仪器,在电测技术中占有重要地位。
仪器介绍直流电桥是一种用比较方法测电阻的仪器,其主要特点是测量精度高。
和伏安法测电阻相比,电桥法将两个量(电压和电流)的测量转换成了一个量的平衡检测。
平衡检测对阻值的变化很敏感,利用电桥对阻值变化敏感的特点,通过某种电阻式传感器还可以进行温度、湿度、压强等非电量的测量。
直流电桥主要分为单电桥(惠斯通电桥)和双电桥(开尔文电桥)。
单电桥用于测量1Ω-106Ω范围内的电阻值的电阻,双电桥用于测量1Ω以下的低电阻。
图2 交流电桥原理交流电桥是一种比较式仪器,在电测技术中占有重要地位。
交流电桥主要用于测量交流等效电阻及其时间常数;电容及其介质损耗;自感及其线圈品质因数和互感等电参数的精密测量,也可用于非电量变换为相应电量参数的精密测量。
常用的交流电桥分为阻抗比电桥和变压器电桥两大类。
习惯上一般称阻抗比电桥为交流电桥。
本实验中交流电桥指的是阻抗比电桥。
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A BCDGR 1R 2R sR xEI 1I 2图1 直流电桥综合比较直流电桥与交流电桥的异同08物理一班 刘娟娟 20081041146Liujuanjuan摘要:通过实验了解直流电桥与交流桥路的特点和调节平衡的方法以及用直流电桥、交流电桥测电阻的方法,了解直流电桥与交流电桥的区别Abstract : through the experiment about DC bridge and AC bridge circuit characteristics and regulation of balance and method of DC bridge, bridge methods of measuring resistance, understanding of DC bridge and the bridge between 关键词:直流电桥、交流电桥、电阻 Key words: DC bridge, bridge, resistance引言:直流电桥是一种用比较方法测电阻的仪器,其主要特点是测量精度高。
交流电桥是一种比较式仪器,在电测技术中占有重要地位。
仪器介绍直流电桥是一种用比较方法测电阻的仪器,其主要特点是测量精度高。
和伏安法测电阻相比,电桥法将两个量(电压和电流)的测量转换成了一个量的平衡检测。
平衡检测对阻值的变化很敏感,利用电桥对阻值变化敏感的特点,通过某种电阻式传感器还可以进行温度、湿度、压强等非电量的测量。
直流电桥主要分为单电桥(惠斯通电桥)和双电桥(开尔文电桥)。
单电桥用于测量1Ω-106Ω范围内的电阻值的电阻,双电桥用于测量1Ω以下的低电阻。
交流电桥是一种比较式仪器,在电测技术中占有重要地位。
交流电桥主要用于测量交流等效电阻及其时间常数;电容及其介质损耗;自感及其线圈品质因数和互感等电参数的精密测量,也可用于非电量变换为相应电量参数的精密测量。
常用的交流电桥分为阻抗比电桥和变压器电桥两大类。
习惯上一般称阻抗比电桥为交流电桥。
本实验中交流电桥指的是阻抗比电桥。
交流电桥的线路虽然和直流单臂电桥线路具有同样的结构形式,但因为它的四个臂是阻抗,所以它的平衡条件、线路的组成以及实现平衡的调整过程都比直流电桥复杂。
U s~GI 1I 2I 3I 4Z 1 Z 2Z 3Z 4I 0dc图2 交流电桥原理K R D I 0 E A 1 B 1 C 1 D 1 E F A 2 B 2 C 2 D 2G R 1 R 2R 3R 4 I 1I 2I 3I 1- I 3一、直流电桥的基本原理和平衡条件1、惠斯通电桥的基本电路如图1所示。
电阻R 1、R 2、R s 、Rx 组成电桥的四个桥臂,接有检流计的连线C 、D 两点的电位直接进行比较,当两点电位相等时,检流计G 中无电流通过,电桥达到平衡,平衡时,I 1R 1=I 2R 2、I 1R s =I 2R x 。
由上两式得出电桥的平衡条件若已知R 1、R 2、R s ,则可求得用惠斯通电桥测电阻R x 时,首先要调电桥的平衡。
本实验中R 1、R 2、R s 均用电阻箱充任,都是可调的。
但调平衡时最好先固定比率系数(或叫倍率) , 然后再调R s 直至平衡。
2、双电桥(或开尔文电桥)的原理见图3。
Rs 是已知标准低电阻,R x 是待测低电阻,二者都采用四端接法;R 1、R 2、R3、R 4是已知中阻值电阻,可认为附加电阻对R 1—R 4无影响。
R s R a R x图3设总电流I 0在B 1点分为I 1和I 2两部分,I 1在C 1点又分为I 3及(I 1-I 3)两部分。
当电桥平衡时,检流计中无电流,其两端电位U E 和U F 相等。
由B 1点到E 点及B 1点到F 点的电压相等,可得I 2 R 1=I 1R s + I 3 R 2同理,根据E 点到C 2及F 点到C 2点的电压应相等,有I 2 R 3=I 3R 4+ I 1 R x设C 1点到B 2点的附加电阻为R a ,由C 1点到B 2点两条支路的压降应一样,得 I 3(R 2+R 4)=(I 1-I 3)R a 从以上三式联立解出 (1)x sR R R R =2112R R K r =s xR R R R 12=)(241342213R R R R R R R R R R R R R a a s x -+++=如果令R 1=R 2,R 3=R 4,则上式右边第二项于是可得到(2)在式(1)中,R a 是导线和接点引起得附加电阻,阻值无法得到,即使电桥平衡也不能根据式(1)得出R x ,解决的办法是使式(1)的右边第二项为零。
所以,在实验中要始终保持R 3/R 1=R 4/R 2。
为方便起见,一般取R 3=R 4,R 2=R 1。
二、 交流电桥的基本原理和平衡条件图2是交流电桥的原理线路。
它与直流单臂电桥原理相似。
在交流电桥中,四个桥臂一般是由交流电路元件如电阻、电感、电容组成;电桥的电源通常是正弦交流电源;交流平衡指示仪的种类很多,适用于不同频率范围。
频率为200Hz 以下时可采用谐振式检流计;音频范围内可采用耳机作为平衡指示器;音频或更高的频率时也可采用电子指零仪器;也有用电子示波器或交流毫伏表作为平衡指示器的。
本实验采用高灵敏度的电子放大式指零仪,具有足够的灵敏度。
指示器指零时,电桥达到平衡。
我们在正弦稳态的条件下讨论交流电桥的基本原理。
在交流电桥中,四个桥臂由阻抗元件组成,在电桥的一个对角线cd 上接入交流指零仪,另一对角线ab 上接入交流电源。
当调节电桥参数,使交流指零仪中无电流通过时(即I 0=0),cd 两点的电位相等,电桥达到平衡,这时有U ac =U ad U cb =U db即: I 1Z 1=I 4Z 4 I 2Z 2=I 3Z 3 两式相除有:33442211Z I Z I Z I Z I = 当电桥平衡时,I 0=0,由此可得: I 1=I 2, I 3=I 4所以 Z 1Z 3=Z 2Z 4上式就是交流电桥的平衡条件,它说明:当交流电桥达到平衡时,相对桥臂的阻抗的乘积相等。
由图2可知,若第一桥臂由被测阻抗Z x 构成,则:432Z Z Z Z x ⋅=当其他桥臂的参数已知时,就可决定被测阻抗Z x 的值。
1、交流电桥平衡的分析在正弦交流情况下,桥臂阻抗可以写成复数的形式 ϕj ZejX R Z =+=)(2413422=-++R RR R R R R R R a a sx R R R R 13=若将电桥的平衡条件用复数的指数形式表示,则可得 42314231ϕϕϕϕj j j j e Z e Z e Z eZ ⋅=⋅即 )(42)(314231ϕϕϕϕ++⋅=⋅j j e Z Z eZ Z根据复数相等的条件,等式两端的幅模和幅角必须分别相等,故有 Z 1Z 3=Z 2Z 4 φ1+φ3=φ2+φ4上面就是平衡条件的另一种表现形式,可见交流电桥的平衡必须满足两个条件:一是相对桥臂上阻抗幅模的乘积相等;二是相对桥臂上阻抗幅角之和相等。
由式3可以得出如下两点重要结论。
(1) 交流电桥必须按照一定的方式配置桥臂阻抗如果用任意不同性质的四个阻抗组成一个电桥,不一定能够调节到平衡,因此必须把电桥各元件的性质按电桥的两个平衡条件作适当配合。
在很多交流电桥中,为了使电桥结构简单和调节方便,通常将交流电桥中的两个桥臂设计为纯电阻。
由式(3)的平衡条件可知,如果相邻两臂接入纯电阻,则另外相邻两臂也必须接入相同性质的阻抗。
例如若被测对象Z x 在第一桥臂中,两相邻臂Z 2和Z 3为纯电阻的话,即φ2=φ3=0,那么由(3)式可得:φ4=φx ,若被测对象Z x 是电容,则它相邻桥臂Z 4也必须是电容;若Z x 是电感,则Z 4也必须是电感。
如果相对桥臂接入纯电阻,则另外相对两桥臂必须为异性阻抗。
例如相对桥臂Z 2和Z 4为纯电阻的话,即φ2=φ4=0,那么由式(3)可知道:φ3=-φx ;若被测对象Z x 为电容,则它的相对桥臂Z 3必须是电感,而如果Z x 是电感,则Z 3必须是电容。
(2) 交流电桥平衡必须反复调节两个桥臂的参数在交流电桥中,为了满足上述两个条件,必须调节两个桥臂的参数,才能使电桥完全达到平衡,而且往往需要对这两个参数进行反复地调节,所以交流电桥的平衡调节要比直流电桥的调节困难一些。
2、交流电桥的常见形式 (1)电容电桥电容电桥主要用来测量电容器的电容量及损耗角,为了弄清电容电桥的工作情况,首先对被测电容的等效电路进行分析,然后介绍电容电桥的典型线路。
(2)电感电桥电感电桥是用来测量电感的,电感电桥有多种线路,通常采用标准电容作为与被测电感相比较的标准元件,从前面的分析可知,这时标准电容一定要安置在与被测电感相对的桥臂中。
根据实际的需要,也可采用标准电感作为标准元件,这时`标准电感一定要安置在与被测电感相邻的桥臂中,这里不再作为重点介绍。
一般实际的电感线圈都不是纯电感,除了电抗X L =ωL 外,还有有效电阻R ,两者之比称为电感线圈的品质因数Q 。
即Q=RLω )3((3)电阻电桥测量电阻时采用惠斯登电桥,如图4所示。
可见桥路形式与直流单臂电桥相同,只是这里用交流电源和交流指零仪作为测量信号。
当检流计G 平衡时,G 无电流流过,cd 两点为等电位,则:I 1= I 2,I 3= I 4下式成立: I 1R 1=I 4R 4I 2R 2 =I 3R 3于是有34211R R R R所以R x =34R R ·R 2即R x =anR R ·R b由于采用交流电源和交流电阻作为桥臂,所以测量一些残余电抗较大的电阻时不易平衡,这时可改用直流电桥进行测量。
综上所述,直流电桥是一种利用比较法精确测量电阻的方法,也是电学中一种很基本的电路连接方式。
交流电桥是由电阻,电容或电感等元件组成的桥式电路,交流电桥不但可以测交流电阻,电感,电容;还可以测量材料的介电常数,电容器的介质损耗,线圈间的互感系数和耗合系数,磁性材料的磁导率和液体的电导率。
交流电桥的平衡条件比直流电桥的平衡条件多一个相位平衡。
图 4 交流电桥测量电阻a bc。