直流电桥的结构和工作原理

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　直流电桥的原理

　　四臂结构是直流电桥的基本形式。电桥由直流电源供电，平衡时，相邻两桥臂电阻的比值等于另外两相邻桥臂电阻的比值。若一对相邻桥臂分别为标准电阻器和被测电阻器，它们的电阻有一定的比值，则为使电桥平衡，另一对相邻桥臂的电阻必须有相同的比值。根据这一比值和标准电阻器的电阻值可求得被测电阻器的电阻值。平衡时的测量结果与电桥电源的电压大小无关。

　　直流电桥的工作原理

　　直流电阻电桥，又称为单臂电桥或惠斯顿电桥，其采用典型二端式直流电桥原理，基本原理如图1所示。从图中可见直流电阻电桥由比例臂R、比较臂RA、测量盘RB、内附检流计A及电源E等部分组成。

　　

　　测量盘共有四组，每组以六个电阻器及开关组合成多个电阻示值，比例臂则采用差值式，按钮“B”和“G”分别用于控制桥路电源和指零仪的输入端，各按钮按下后旋转90°可以锁住，再旋转90°可以复位；电桥还有指零仪及电源内接、外接转换开关。

　　直流电桥检流计有采用张丝式及电子放大指零仪两种形式的，以电子放大指零仪的居多；此类电桥仅设置机械调零而无电气调零，并具有自动切断电源等功能。电子放大指零仪的使用与张丝式检流计一样简便，但其灵敏度高、可靠性好、抗过载能力强。

　　数字式直流电桥的工作原理

　　QJ83A数字直流电桥工作原理如图2所示。被测电阻以四线制接入电桥，经基准电阻、精密运放和A／D转换器构成的半桥电路完成R／V变换，LCD显示器显示测试数据，量程切换电路在改变量程网络电阻同时，完成小数点和单位切换。

　　

　　直流双臂电桥的工作原理

　　直流双臂电桥的原理接线如图：其中Rx为被测量电阻，Rn是标准电阻，它们一般在1欧以下。ra、rb、rc、rd是接线附加电阻，数值是随机的，一般说在0.1欧左右。R1、R2和R3、R4分别构成双臂电桥的两个桥臂，它们的阻值在几百欧以上，所以它们接线的附加电阻可以忽略，图中为了简化也没有示出。双臂电桥平衡时，B、C两点的点位相等，流过检流计G的电流为零。电桥的电源E，通过一个可调电阻R，以便逐步增加电桥的灵敏度。