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1、電橋的使用教學(xué)目的掌握直流單臂電橋的使用方法。掌握直流雙臂電橋的使用方法。重點和難點重點:直流單臂電橋和雙臂電橋的使用方法和注意事項。難點:直流雙臂電橋的使用方法。一.電橋的概述在電氣實驗中,測量直流電阻是用得較多的實驗項目,所用測量儀器一般是直流電橋,利用直流電橋測量直流電阻,簡單方便,準(zhǔn)確度高。直流電橋按其功能可分為:1.直流單臂電橋也叫作惠斯頓電橋或惠登電橋,型號有QJ23型和QJ24型,測量范圍一般為0~999000?,精度可打0.2%,通常,單臂電橋一般用于測量中值電阻,測量范圍在10~1000000?。2.直流雙臂電橋可以消除接線電
2、阻和接觸電阻的影響,是一種測量小阻值(11~0.0001?)電阻的電橋。二.直流單臂電橋(惠斯頓電橋)工作原理電橋由四個臂組成,每一個臂可以是電阻,也可以是電容、電感、二極管等元件。如圖,電阻R1~R4組成電橋,N2、N2兩點接一電壓,當(dāng)R1/R2=R3/R4時,電橋平衡,A、B兩點的電壓差為零。電橋應(yīng)用很廣,可以作橋式整流,可以用于精確測量等。在測量時,我們以被測電阻Rx取代R1,則由關(guān)系式Rx*R3=R2*R4,可得Rx/R4=R2/R3。工作原理Rx是要測量的電阻,R2/R3的比值通常配成固定的比例,稱為電橋的比率臂;R4稱為比較臂,是一
3、個可調(diào)電阻。在測量時,首先選取定的比率臂,然后調(diào)節(jié)比較臂使電橋平衡,則比率臂倍率和比較臂讀數(shù)值的乘積就是被測電阻的阻值。2.QJ23型直流單臂橋的使用方法檢流計倍率轉(zhuǎn)換開關(guān)比較臂轉(zhuǎn)換開關(guān)被測電阻接線端鈕檢流計按鈕電源按鈕各按鈕說明檢流計指針當(dāng)有電流流過檢流計時,指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn),流過電流的方向不同,指針偏轉(zhuǎn)的方向也不同。比例臂旋鈕、比較臂旋鈕分別連接R1以及R3、R4電阻(實際電路中電阻有多組),通過調(diào)節(jié)旋鈕可以調(diào)節(jié)相應(yīng)的電阻與之相連接。最后的Rx為比例臂和比較臂讀數(shù)的乘積。調(diào)零器用于測量前的指針調(diào)零工作,必須先將檢流計鎖扣打開,才能進(jìn)行調(diào)零。各
4、按鈕說明Rx接線柱用以連接被測電阻;檢流計連接片通常放在“外接”位置,為提高在高阻值測量中的精度,需外接高靈敏度感流計時,須將連接片放在“內(nèi)接”位置,外接檢流計接在“外接”兩端鈕上。各按鈕說明檢流計按鈕開關(guān)“G”和電源(按鈕)開關(guān)“B”檢流計按鈕開關(guān)“G”和電源(按鈕)開關(guān)“B”按下,并旋轉(zhuǎn)90度可鎖住,測量過程中調(diào)平衡時按下電壓開關(guān)(按鈕)“B”,然后輕輕按下檢流計開關(guān)“G”;在測量具有電感的元件(如線圈)完畢時,需先松開檢流計按鈕“G”,后松開電源開關(guān)“B”。3.用單臂電橋測量直流電阻的操作步驟1)首先將檢流計鎖扣打開,調(diào)節(jié)機(jī)械調(diào)零旋鈕,使
5、指針位于零位。2)將被測電阻接在接線端鈕上,根據(jù)電阻的阻值范圍選擇適合的比例臂倍率,使比較臂的四組電阻都用上。3)調(diào)節(jié)平衡時,先按電源按鈕,再按檢流計按鈕;測量完畢后,先松開檢流計按鈕,再松開電源按鈕,以防被測對象產(chǎn)生感應(yīng)電動勢損壞檢流計。3.用單臂電橋測量直流電阻的操作步驟4)按下按鈕后,若指針指向“+”側(cè)偏轉(zhuǎn),應(yīng)增大比較臂電阻;若向“-”側(cè)偏轉(zhuǎn),應(yīng)減少比較臂電阻;調(diào)節(jié)平衡過程中,不要把檢流計鈕按死,等到電橋接近平衡時,才可以按死檢流針進(jìn)行細(xì)調(diào),否則檢流計指針可能因猛烈撞擊而損壞。5)若使用外接電源,其電壓應(yīng)按規(guī)定選擇,過高會損壞橋臂電阻,太
6、低則會降低靈敏度;使用外接檢流計,應(yīng)將內(nèi)附的檢流計用短路片短接,將外接檢流計接至“外接”端上。6)測量結(jié)束后,應(yīng)鎖上檢流計鎖扣,以免受振動而損壞。三.直流雙臂電橋(凱文電橋)凱文電橋使用方法步驟1:檢查靈敏度旋鈕置最小位置,打開檢流計機(jī)械鎖扣,調(diào)節(jié)調(diào)零器使指針指在零位。步驟2:估測被測電阻,選擇倍率臂步驟3:接入被測電阻。步驟4:接通電路,調(diào)節(jié)讀數(shù)盤使之平衡。步驟5:計算電阻值。凱文電橋使用方法示意圖四.注意事項:1、用電橋測量電阻時,均不許帶電測量,測量時必須將被測電阻與其它所有接線斷開,單獨測量。2、在進(jìn)行測量時,應(yīng)先按電源按鈕,再
7、按檢流計按鈕;測量完畢后,先松開檢流計按鈕,再松開電源按鈕,以防被測對象產(chǎn)生感應(yīng)電動勢損壞檢流計。3、因為導(dǎo)體的電阻值是隨溫度變化的,所以在測量時,必須記錄被測導(dǎo)體當(dāng)時所處環(huán)境的溫度,所測得的結(jié)果都必須進(jìn)行溫度換算后才能和以前測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。四.注意事項:4、為了減少測量誤差,使用雙臂臨時性電橋時,必須注意四根引出線的連接方法,在測量時應(yīng)將電位接頭P1、P2接被測電阻近的兩端,電流接頭C1、C2接被測電阻遠(yuǎn)的兩端。5、由于雙臂電橋的工作電流較大,所以測量時要迅速,以避免電池的過多消耗。歸納總結(jié)直流單臂電橋和雙臂電橋的使用方法和注意事項。作業(yè)
8、寫出直流單臂電橋的使用步驟