直流电桥电路
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。
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。
直流电桥(基础)
直流电桥电桥线路在电磁测量技术中，有着极其广泛的应用。
电桥是一种用比较法测量电阻的仪器。
被广泛地应用于现代工业自动控制、电气技术、非电量转化为电学量测量中。
电桥的种类有许多，从供电电源来考虑可分为两大类----直流电桥和交流电桥。
直流电桥用于测量电阻，交流电桥用于测量电容、电感。
还可通过传感器将压力、温度等非电学量转化为传感器阻抗的变化进行测量。
直流电桥又可分为测量中等电阻值的惠斯通电桥（单臂电桥）和测量小电阻值的开尔文电桥（双臂电桥）。
15-1 惠斯通电桥的原理和应用 实验原理1.惠斯通电桥线路原理如图15-1所示，若待测电阻Rx 和标准电阻R 并联，因并联电阻两端的电压相等，于是或 (1)图15-1 并联电阻 这样，待测电阻Rx 与标准电阻R 通过电流比 联系在 一起，可以不用电压表来测量电压了，但是要测得Rx ，还需要测量电流I 1和I 2。
为了避免这两个电流的测量，我们设法用另一对电阻比Ra/R b 来代替这两个电流比，即要求 （2） 这是容易做到的，设计一如图15-2(a)电路，当B 点和D 点电位相等时，（2）式成立。
(a) (b) 图15-2 惠斯通电桥电路图15-2(a)所示电路就称之为惠斯通电桥电路。
在B 、D 之间接一检流计G ，调节电阻Ra 和Rb(或标准电阻R)，使检流计G 中没有电流通过，这时B 、D 两点的电位相等。
图15-2(a)和(b)是等效的（试证明之）。
比较（1）（2）两式，得或 (3)这样就把待测电阻Rx 的值用三个电阻值表示了出来，式中k=Ra/R b 称为比率臂或倍率。
通常将Rx 、Ra 、R b 和R 叫做电桥的臂。
Rx 称为待测臂，R 称为比较臂，将接检流计G 的对I 1I 2RxRRI R I x 21=12I I RR x=12I I 12I I R R b a =baR R R R x =KR R R R R b a x ==角线BD 称为“桥”，当桥上没有电流通过时，称电桥达到了平衡。
直流非平衡电桥实验报告
直流非平衡电桥实验报告直流非平衡电桥实验报告引言：直流非平衡电桥是一种常用的电路实验装置，用于测量电阻、电容和电感等元件的参数。
本实验旨在通过搭建直流非平衡电桥电路，测量未知电阻的阻值，并探究电桥在不同条件下的工作原理和特性。
实验装置和原理：实验所需装置包括直流电源、电阻箱、电桥、万用表等。
电桥由两个相互平行的电阻分支和两个相互垂直的电阻分支组成。
当电桥电路中电流平衡时，称为平衡状态，此时电桥两侧电压相等，电桥不会有输出电压。
而当电桥电路中存在非平衡时，即电桥两侧电压不等，电桥会产生输出电压，通过测量输出电压的大小可以得到未知电阻的阻值。
实验过程：1. 搭建电桥电路：将电阻箱与电桥的相应分支连接，将未知电阻与电桥的其他分支连接，将电源与电桥连接。
2. 调节电阻箱的阻值：通过改变电阻箱的阻值，使电桥电路达到平衡状态。
3. 测量输出电压：使用万用表测量电桥输出端的电压值，记录下来。
4. 计算未知电阻的阻值：根据实验所用电桥的参数和测得的输出电压值，利用相关公式计算未知电阻的阻值。
实验结果与分析：经过一系列的实验操作和测量，我们得到了一组实验结果。
根据这些数据，我们可以进一步分析电桥的工作原理和特性。
首先，我们可以观察到电桥的平衡状态与非平衡状态之间的差异。
在平衡状态下，电桥两侧电压相等，电桥不会有输出电压。
而在非平衡状态下，电桥两侧电压不等，电桥会产生输出电压。
这说明电桥的工作原理是基于电压差的测量，通过测量电桥两侧的电压差来判断电路中是否存在非平衡。
其次，我们可以观察到电桥输出电压的变化规律。
当电桥电路中存在非平衡时，输出电压的大小与非平衡程度成正比。
即非平衡越大，输出电压越大。
这说明电桥的输出电压可以作为一个定量的指标，用来衡量电路中非平衡的程度。
最后，我们可以利用实验结果计算未知电阻的阻值。
根据电桥的参数和测得的输出电压值，我们可以利用相关公式进行计算。
这样，我们就可以通过电桥实验来测量未知电阻的阻值，从而实现对电阻元件的参数测量。
直流电桥电路及其应用
如外界旳温度变化引起热
E
敏电阻旳阻值发生变化时，桥 支路旳输出电压不为零。
R1 C R3
若测量出一系列输出电压
随温度变化旳函数关系，就能 够根据非平衡电桥旳输出电压 旳值，测量出相应旳温度值。
mV
R2
Rt
D
测温环境
平衡电桥可采用下列四种桥路形式之一：
（1）等臂电桥：R1 = R2 = R3= Rt0 （2）卧式电桥：R1 = R3，R2 =Rt0，R1 ≠R2 （3）立式电桥：R1 = R2，R3 =Rt0，R1 ≠R3 （4）百分比电桥：R1 = KR3，R2 =KRt0
2、被测电阻不小于100Ω时选择单桥（二端电 桥）进行测量。将端钮1、2、3用短导线连接，端 钮8、9也用短导线连接，被测电阻Rx接至7、8两接 线端钮。
单桥法
三端电桥法
2、三端电桥测量法
电阻旳阻值较小（10Ω＜R＜100Ω），或电阻旳
引线较长 平衡时 R1 R3 R5
R2 Rx R4
Rx
R2 R1
加热装置上盖盖严，以免影响控温效果。
（3）将专用电源线插入电源插座，打开温控 仪背面板上旳电源开关，前面板旳显示屏上“测量 值”应显示当初旳环境温度（室温）。
2、用平衡电桥测量热电阻旳阻值与温度旳关系
A、测量室温时铜电阻旳电阻值。选择百分比 电桥，取R1＝10R2（＝1000Ω）,在室温下调整R3， 使℃毫和B伏R、t0表。设达定数加为热零温，度此。时利，用Rt设0≈0定.1键R3S，和记加下、室减温数t0 键（▲、▼）设定加热旳最高温度（如70℃）。然后 打开加热电流开关，使铜电阻加热。加热电流1A。 长10CΩ、(R测3可量去电掉阻尾值数R取t与整温1度0旳t℃值旳)，关观系察。毫调伏整表R3增达 数旳变化，当示数为零时，PV屏显示旳温度值即 为此时铜电阻旳温度t℃ 。记下此时铜电阻旳温度 t℃与电阻值Rt（＝0.1 R3）。 时相D应、旳后温来度依与次电使阻R值3增。大要1求0Ω测。量统10计个每数次据R。3变化
电桥电路
R1 R R, R2 R R,
R3 R R, R4 R R,
Is R1 V1
V1 V2 RI s
R3 V2
R2
R4
恒流供电 全臂桥
R2 R3 R1 R4 Is R1 R2 R3 R4 s 平衡时，或无外界因素影响时，R1 R2 R3 R4 R
V2 R4
恒压供电 单臂桥
R V1 V2 V 4R
R2
恒压供电 半臂桥
恒压供电 供桥电压一般为 <6V
2.恒流供电
Is R1 V1 R2
I1 I2
R3 V2 R4
R2 R3 R1 R4 V1 V2 Is R1 R2 R3 R4
V1 V2
R2 R3 R1 R4 Is R1 R2 R3 R4 平衡时，或无外界因素影响时，R1 R2 R3 R4 R
I
V1 V2
R1 V1 R2
1 V1 V2 RI s 2
R3
R1 R R, R2 R R,
V2 R4
恒流供电 半臂桥
R2 R3 R1 R4 Is R1 R2 R3 R4 s 平衡时，或无外界因素影响时，R1 R2 R3 R4 R V1 V2
Z4
1 4 2 3
.
Z 2 Z3 Z1Z 4 V 1 V2 V ( Z1 Z 2 )( Z3 Z 4 )
.
2.4.3 电桥的初始平衡状态 1. 直流电桥 串联补偿
并联补偿
2. 交流电桥的初始平衡比较复杂，常见的调平衡 电路如下图
1. 单运放检测电路
V R V1 R
+
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。
直流电桥的原理与应用步骤
直流电桥的原理与应用步骤一、直流电桥的原理直流电桥是一种测量电阻、电容、电感等元件的电路，其原理基于电桥平衡条件。
在电桥平衡时，电桥电路中的电压为零，可以通过调节电桥中的电阻或变化待测元件的电阻来实现平衡。
直流电桥的原理可以用以下几点来描述：1.电桥平衡条件：在电桥平衡时，电桥回路中的电压为零。
这意味着，电桥电路中的电阻比例满足特定的关系。
2.电桥电路构成：直流电桥由四个电阻组成，通常被称为“臂”。
两个电阻被称为“比例臂”，另外两个电阻被称为“样品臂”。
样品臂上连接待测元件。
3.平衡电桥的条件：为了实现电桥平衡，比例臂上的电阻比和样品臂上的电阻比需要满足特定条件。
4.测量未知电阻：通过调整比例臂上的电阻，直到电桥平衡，可以测量未知电阻。
二、直流电桥的应用步骤直流电桥经常被用于测量电阻、电容和电感等元件的值。
下面是使用直流电桥进行测量的一般步骤：1.准备工作：在开始测量之前，确保电桥电路中的电源已经接通，并且元件的接线正确。
2.调整平衡：根据实验要求，调整比例臂上的一个或多个电阻，以便在待测元件加入电路后，使整个电桥能够达到平衡状态。
3.连接待测元件：将待测元件正确地连接到样品臂上。
根据测量要求，可以连接电阻、电容或电感。
4.调节比例臂上的电阻：通过调节比例臂上的电阻，使整个电桥电路能够达到平衡状态。
调节比例臂上的电阻直到电桥电路中的电压为零。
5.测量结果：一旦电桥达到平衡状态，如果比例臂上的电阻发生了变化，那么久可以通过测量比例臂上的电阻变化来计算待测元件的值。
6.记录结果：记录测量结果，并做必要的单位转换。
确保记录准确并可靠。
7.分析和解释：分析测量结果，并根据实验要求解释测量结果的意义。
三、直流电桥的扩展应用除了测量电阻、电容和电感的值，直流电桥还可以扩展应用于其他方面，如：1.测量温度：使用热敏电阻或热电偶作为待测元件，直流电桥可以用来测量温度。
2.测量应变：使用应变片作为待测元件，直流电桥可以用来测量物体的应变。
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4.利用电桥平衡的特点，制造出了可以测量 被测电阻阻值大小的仪器——直流单臂电桥。
直流电桥原理图
第三章 复杂直流电路
右图所示直流电桥电 路中，支路数是多少？回 路数是多少？若用支路电 流法列方程组应该列多少 个方程？
第三章 复杂直流电路
电桥的平衡状态——接通按钮开关SB，反 复调节标准电阻R2、R3、R4，使检流计P的指示 为零（即IP＝0）的状态。
电桥平衡时，IP＝0，表明电桥两端c、d的
第三章 复杂直流电路
二、电桥平衡的特点
1．电桥平衡时，IP＝0，可认为桥处于“开 路”状态。
2．电桥平衡时，IP＝0，c、d两点处于“短 路”状态。
第三章 复杂直流电路
第三章 复杂直流电路
由电桥的平衡条件 Rx R4 整理可得：
R2 R3
Rx
R2 R3
R4
电桥平衡时，被测电阻Rx ＝比例臂倍率 ×比较臂读数。
电位相等，故有 Uac＝Uad Ucb＝Udb
即 I1Rx＝I4R4 I2R2＝I3R3
第三章 复杂直流电路
由于电桥平衡时IP＝0，因此I1＝I2，I3＝I4， 代入以上两式，并将两式相除，可得
Rx R4 R2 R3 由此可得电桥的平衡条件： R2 ·R4=Rx ·R3 电桥相对臂电阻的乘积相等时，电桥就处于 平衡状态，检流计中的电流IP＝0。
第三章 复杂直流电路
§3-7 直流电桥电路
学习目标
1．掌握直流电桥电路的组成。 2．掌握直流电桥电路平衡的条件及特点。 3．掌握直流电桥电路在生产实际中的应用。
第三章 复杂直流电路
一、直流电桥的组成
直流电桥又称惠斯登电——比较臂 “桥”——cd 两点之间 的由检流计组成的支路
第三章 复杂直流电路
三、直流电桥的应用
利用电桥平衡的特点，人们制造出了可以测 量被测电阻阻值大小的仪器，称为直流单臂电桥。
QJ23型直流单臂电桥外形图
第三章 复杂直流电路
课堂小结
1.电桥平衡的条件是：电桥相对臂电阻的乘 积相等。
2.电桥平衡时的特点： IP＝0，可以认为桥处 于“开路”状态；电桥两端的电位相等，可以认 为桥处于“短路”状态。