單臂電橋的定義
惠斯通電橋(又稱單臂電橋)是一種可以精確測量電阻的儀器。通用的惠斯通電橋電阻R1,R2,R3,R4叫做電橋的四個臂,G為檢流計,用以檢查它所在的支路有無電流。
當G無電流通過時,稱電橋達到平衡。平衡時,四個臂的阻值滿足一個簡單的關系,利用這一關系就可測量電阻。
惠斯通電橋是由四個電阻組成的電橋電路,這四個電阻分別叫做電橋的橋臂,惠斯通電橋利用電阻的變化來測量物理量的變化,單片機采集可變電阻兩端的電壓然后處理,就可以計算出相應的物理量的變化,是一種精度很高的測量方式。
單臂電橋的原理圖
通過電橋調節R2、R3、R4 數值,當電橋平衡時有: R=R2X (R3/R4) 從而可以測量出被測電阻。從圖可以看出: Ri 被測電阻包括了引線電阻和接觸面接觸電阻,故實際電阻應減去引線電阻和接觸面接觸電阻,被測電阻越小,引線的誤差越大,所以單臂電橋常用來測量1歐以上的電阻,般量程為1~99990 歐。對于開關接觸電阻一般在微歐級,不宜使用此電橋,因為引線電阻為毫歐級,無法測量,此時可以使用雙臂電橋。。
單臂電橋的使用方法
1、使用前,先把檢流計的鎖扣打開,并調節調零器把指針調到零位。
2、估計被測電阻近似值,然后參照說明書上的表格選擇適當的比例臂(倍率),使比例臂可調電阻的各檔能夠充分利用,以提高其精度。
3、接入電阻時,應選擇較粗較短的連接導線,并將接頭擰緊,盡量提高測量精度。
4、在測量電感電路的電阻,如電機、變壓器等)時,應先接通電源按鈕,后接通檢流計按鈕,后接通檢流計按鈕。測量結束后,應先斷開檢流計按鈕,再斷開電源按鈕,以免線圈的自感電動勢損壞檢流計
5、電橋電路接通后,如檢流計指針向“+ ”的方向偏轉,應增加比較臂的電阻;反之,如指針向“一”的方向偏轉,則應減小比較臂的電阻。反復調節比較臂電阻使指針指向零位為止。讀出刻度盤電阻值再乘以倍率,即為所測電阻值。
6、電橋使用完畢后,應立即將檢流計的鎖扣鎖上,以免在搬動過程中,將懸絲震壞。
7、電池電壓偏低會影響電橋的靈敏度,所以如發現電池電壓偏低時應及時調換。當采用外接電源時,必須注意極性,且勿使電壓超過規定值,否則可能燒壞橋臂電阻。
單臂電橋的使用注意事項
1、測試前,應當盡量準確地初測被測電阻的數值,這是保護檢流計的重要措施;
2、根據被測電阻的初測值,正確調整調節比較臂旋鈕和比率臂旋鈕,以保證測量結果有四位數的精確度;
3、檢流計一般都有調零旋鈕,使用前應先進行機械調零。有的檢流計的指針帶有鎖定裝置,不用時將指針鎖定,以免指針無謂的擺動,以致縮短使用壽命對這樣的檢流計,使用前應先解除鎖定,指針才能自由擺動。用完后,再把指針鎖定;
4、在接通電源時,務必先按“B”鍵,再按“G”鍵,測量后,要先斷開“G”鍵,在斷開“B”鍵,這是在測量帶有一定電感性的電阻時,使用電橋的一項基本原則;
5、在調整比較臂旋鈕時,一定要從低檔位開始,然后再調高一檔。切不可先調高檔位。
?單臂電橋的應用
惠斯通電橋是一種檢測電路,雖然它的結構簡單 ,但它的準確度和靈敏度都比較高,在醫學診斷和檢測儀器中有廣泛的應用。
惠斯通電橋的測量靈敏度在科學研究,生產應用中都具有重大意義。惠斯通電橋在當代科學測量中的應用非常廣泛,同時也廣泛地被應用在自動控制中。
惠斯通電橋也廣泛應用在稱重檢測元件上等。
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