直流单臂电桥和直流双臂电桥使用方法及注意事项
直流单臂电桥和直流双臂电桥使用方法
及注意事项
电桥是常用仪器，它的主要特点是灵敏度和准确度高，分为直流电桥和交流电桥两大类。直流电桥主要用于测量电阻，根据结构不同，又可分为单臂电桥和双臂电桥两种。交流电桥主要用于测量电容、电感和阻抗等参数。万用阻抗电桥兼有直流电桥和交流电桥的功能。I >R 数字测量仪则是一种高
性能的自动阻抗测量电桥。直流单臂电桥直流单臂电桥又称惠斯登电桥，是一种精密测量中值电阻（1 Q?1MQ的直流平
衡电桥。通常用来测量各种电机、变压器及电器的直流电阻。常用的有QJ23型携带式直流单臂电桥，图1为它的面板图。
图 1 QJ23 型直流单臂电桥面板图①直流单臂面板图说明a、比率臂转换开关共分七挡，分别是
0.001,0.01,0.1,1,10,100,1000。b、比较臂转换开关由四组可调电阻串联而成，每组均有九个相同的电阻，分别为九个1Q,九个10Q,九个100Q,九个1000Q。调节面板上的四个读数盘，可得到0?99990 范围内任意一个电阻值（其最小步进值为1Q）。c、被测电阻接线端钮。d、按钮开关。B为电源开关，G 为检流计支路开关。电桥不用时，应将G 锁住（顺时针旋转），以免检流计受振损坏。e、检流计机械调零旋钮。
f、外接电源接线端钮。
g、检流计短路片及内、外接端钮
当使用机内检流计时，短路片应与“外接”端连接。当使用外接检流计时，短路片应与“内接”端连接。外接检流计从“外接” 端与公共端接入。②单臂直流电桥测量步骤a将检流计锁
扣打开，调节机械调零旋钮，使检流计指针指向零。b、接
上被测电阻Rx，根据It阻值范围选择适当倍率，使最高倍率
（X1000））示数不为零为宜。c、测量时，先按下电源按钮“B” 再按下检流计按钮“G；若检流计指针偏向“ +；则应增大比较臂电阻；若指针偏向“-”，则应减小比较臂电阻。调解平衡过程中不能把检流计按钮按死，待调到电桥接近平衡时，才可将检流计按钮锁定进行细调，直至指针调零，电桥达到平衡。d、根据比率臂和比较臂，按下式计算被测电阻Rx的值：Rx=比率臂比率x比较臂电阻使用直流单臂电桥注意事项a、测量前先将检流计指针调零。b、注意测量范围。直流单臂
电桥以测量10- 1MQ电阻为宜。用粗短导线将被测电阻牢固地接至标有“Rx”勺两个接线端钮之间，尤其是测量小电阻时（如小于0.1 Q 时），弓I线电阻和接触电阻皆不可忽略，避免带来很大测量误差。
c、根据被测电阻的大小，选择适当的桥臂比率。在选择比率臂倍率时，应使比较臂的 4 挡电阻都能用上。这样容易把电桥调到平衡，保证测量结果的有效数字，提高其测量精度。比率臂比率选择如下表3所示。
d、电流线路接通后，按钮不可长时间按下，以免标准电阻
因长时间通过电流而使阻值改变。e、测量电感线圈的直流电
阻时，应先按下电源按钮，再按检流计按钮；测量结束，应先断开检流计按钮，再断开电源，以免被测线圈的自感电动势造成检流计的损坏。f、发现电池电压不足时应及时更换，否则将影响检流计的灵敏度，外接电源时，应符合说明书上规定电压值。若长时间不用，应取出电池。g、电桥使用完
毕，应先切断电源，然后拆除被测电阻，还要将检流计锁扣锁上，以防搬动过程中振坏检流计。对于没有锁扣的检流计，应将按钮断开，它的常闭接点会自动将检流计短路，从而使可动部分得到保护。h、测量高阻值（大于1M D 电阻时，因电路中电流较小，平衡点不明显，可使用外接电源和高灵敏度检流计，但外接电压应按规定选择，过高会损坏桥臂电阻。直流双臂电桥直流双臂电桥又称凯尔文电桥，是一种适用于测量1Q以下的小电阻。在电气工程中，常常要测量金属的电导率、分流器的电阻值、电机或变压器绕组的电阻值等，在用直流单臂电桥测量这些小阻值电阻时，接线电阻和接触电阻会给测量结果带来不可忽视的误差。直流双臂电桥正是为了消除和减小这种误差而设计的。图 2 为直流双臂电桥QJ103 型面板图。
图 2 直流双臂电桥QJ103 型面板图调节比率臂和比较臂转
盘使电桥平衡，贝被测电阻Rx=比率臂比率x比较臂电阻使用直流双臂电桥方法与直流单臂电桥基本相同，但还应注
意：①直流双臂电桥有四个接线端，即Pl, P2, C1 , C2,
其中P1、P2 是电位端钮，C1、C2 是电流端钮。被测电阻的电流端钮和电位端钮应与双臂电桥的对应端钮正确连接。当被测电阻没有专门电位端钮和电流端钮时，要设法引出四根线与双臂电桥连接，并用内侧的一对导线接到电桥的电位端钮上，两对接头线不能绞在一起，接线图如图 2 所示。
图 3 直流双臂电桥QJ103 型面板图②连接导线应尽量短而粗，导线接头要除尽污物，应接触良好，并且要连接牢靠，
尽量减少接触电阻，以提高测量精度。③直流双臂电桥工作电流很大，测量时“ B按钮不要锁定，且使用电池测量时，操作速度要快，以避免耗电过多。测量结束后，应立即切断电源。
QJ44双臂电桥操作
Q J44型双臂电桥使用操作方法 一、适用范围及主要性能： 适合于工矿企业、实验室或车间现场，对低电阻值进行准确测量。如：测量金属导体的导电系数、导线电阻、电动机、变压器绕组的直流电阻值等。（1) 准确度等级：0.2级。 （2) 使用温度范围：5℃～45℃。 （3) 测量范围：0.00001～11Ω。(基本量限0.01～11Ω)。 （4）内附晶体管电路以提高检流计灵敏度。 （5）电桥内电源为1.5V 1#电池6节并联；检流计电源为9V电池1只。 二、电桥面板说明： （1）电桥外接工作 电源接线柱。 （2）晶体管检流计 工作电源开关。 （3）检流计。 （4）检流计调零旋 钮。 （5）检流计灵敏度 调节旋钮。 （6）量程倍率读数 开关。 （7）步进读数开 关。 （8) 滑线读数转盘。图1 QJ44电桥面板图 （9）电桥电源按钮开关。 （10）检流计按钮开关。 （11）电流端接线柱。 （12）电位端接线柱。
三、操作方法： 1、在电桥电池盒内，装入1.5V 1#电池6节和1节9V电池。注意电池极性 要正确。 如用外接直流电源1.5~2V时，电池盒内的1.5V电池，应预先全部取出。 2、将“K1”开关扳到“通”位置，等稳定后，调节检流计指针在零位。 3、灵敏度旋钮在中间位置 4、将被测电阻按 四端连接在电 桥相应的C1、 P1、P2、C2的 接线柱上。 如图2所示， A、B之间为被 测电阻R X。 图2 被测电阻R X四端连 5、测量： （1）估计被测电阻值大小，参照下列“表一”选择适当倍率位置。 表一被测电阻范围与倍率位置选择按下表： （2）先按下“G”按钮，再按下“B”按钮；调节步进读数旋钮和滑线读数转盘，使检流计指针指在零刻度。
直流单臂电桥
直流单臂电桥 填空题 1．电桥仪器主要分为直流电桥和交流电桥两大类。直流电桥按其结构又可分为单臂电桥和双臂电桥。 2．在通常温度下，多数纯金属的电阻其阻值的大小随温度的变化呈线性关系，具有正的电阻温度系数。利用导体材料的这种性质，可以做成电阻式温度计，把温度的测量转换成电阻的测量。 3．康铜、锰钢等合金电阻几乎不随温度变化，利用合金的这一性质，可制成标准电阻。 4．用QJ24箱式电桥测电阻，选择比率的原则是充分利用四个读数转盘，使测 量结果有4位有效数字。 5．用箱式QJ24型直流单臂电桥测量一个阻值约为120欧姆的中值电阻，调节平衡 后电桥示值为1215，则选择的测量比率是 0.1 ，电阻的测量结果为 121.5Ω。 6.用QJ24箱式电桥测电阻温度特性，调节电桥平衡要迅速，电桥平衡时应首先读取温度计的读数，再记录电桥的示值。 思考题 ⒈为什么要先粗测待测电阻的阻值后再接入电桥测量？ R接在电桥的待测臂上，将比较臂转盘各档数值置于待测电阻测量时将待测电阻 x 的标称值或用万用表粗测值的位置，并据此选择合适的比率。以使接通电源和检流计按钮后，检流计指针在量程内接近指零，从而保护检流计不被过电流冲击。 ⒉在铜电阻的R-t曲线图中，其截距的物理意义是什麽？ 铜电阻的R-t曲线图中，其截距的物理意义是铜电阻处于0℃时的电阻值。 ⒊本实验在某一温度点上调节电桥平衡后,为什么要求先读温度后读电桥示值？ 因为待测电阻的阻值与所处的温度环境是动态对应的，调节电桥平衡时的电桥示值，对应于电桥平衡时的某一温度点，此温度点与电桥平衡时待测电阻的阻值相对应。由于实验条件待测电阻所处的温度环境不能达到稳定的热平衡，温度的变化会使电桥随时失衡，因此要先读温度后读电桥示值。 4. 用箱式电桥测电阻，为什么比率要选择得当？选择比率的原则是什么？ 测量时将比较臂转盘各档数值置于待测电阻的标称值或用万用表粗测值的位置，并据此选择合适的比率。接通电源按钮和检流计按钮，依次调节比较臂转盘，直到检流计指零，则根据电桥平衡条件，待测电阻R x＝比率值×R。。因此比率选择要得当，否
直流单臂电桥的使用
直流单臂电桥的使用
5 组织教学 引导学员思考：电阻的测量方法和所使用的仪表 1、 学员活动：用万用表测一些给定的电阻值 2、 学员讨论：请你总结一下测量电阻的方法? 它们各是一种什么测量法？ 引言：我们知道电阻的测量，在电气测量中占有重要的地位。 测量方 法可以采用仪表直接测量， 也可以利用欧姆定律间接测量， 但为了得到较高 的测量精度，应用更多的是采用比较测量法，即 用电桥去测量。 单臂电桥主要用来测量各种电机、 变压器及各种电器设备的 直流电 阻。以进行设备出厂试验及故障分析。 直流单臂电桥又称惠斯登电桥， 是测量1欧姆以上中电阻的 一种比 较精密的测量仪器。现以 QJ23型直流单臂电桥为例，介绍 它的结构组成和它的使用。 课前活动 （3 导入新课 2 分） 通过学员 的活动和讨 论，激发学 员对新知识 的渴望，从 而自然地切 入新课教学 教学设计 学员首先 明确电桥的 测量范围和 电桥测量的 意义。 揭示课题 QJ23型直流单臂电桥的使用 新授内容 （45 分） 【教师活动】 1、介绍本节课的知识结构 使学员明 确本次课的 教 学目的和 直流单臂电桥 1、电桥的分类和型号 2 、电桥的结构 j 3、电桥的使用方法 .4、电桥的实 际应用、 要求。 2、介绍惠斯登本人简历及他与电桥有关的趣闻轶事 惠斯登：英国物理理学 家，1802年出生于英格兰 的格洛斯特，青少年时代 受到严格的正规训练，兴 趣广泛，动手能力很强， 1834年被伦敦英王学院骋 为实验物理学教授， 1836 年当选为英国伦敦皇家学 会会员， 1837年当选为法 国科学院外国院士。 1868 年由英王封为爵士，。 增加学员 学习的兴趣 和热情，丰 富课堂教学 的效果。 （4 分）
直流双臂电桥1
直流双臂电桥测低值电阻 电阻按照阻值大小区分，大致可分三类：在1Ω以下的为低电阻；在1Ω～100k Ω之间的为中值电阻；在100k Ω以上的为高电阻。不同阻值的电阻，测量方法是不尽相同的。用惠斯通电桥测量中值电阻时，可以忽略导线本身的电阻和接点处的接触电阻的影响（总称为附加电阻，一般附加电 阻约为10-3 Ω左右）。若待测R x 是低电阻，则这些附加电阻就不能忽略了。对惠斯通电桥加以改进 而成的双臂电桥（又名开尔文电桥）消除了附加电阻的影响，适用于10-6～102 Ω电阻的测量。常用来测量金属材料的电阻率、电机、变电器绕组的电阻、低阻值线圈电阻、电缆电阻、开关接触电阻以及直流分流器电阻等。 1）实验目的 1． 学习用双臂电桥测低电阻的原理和方法。 2．了解测低值电阻时接线电阻和接触电阻的影响及其避免的方法。 3. 测定金属棒的电阻率。 2）简述实验原理 1、 电阻的四端接法 图1中C 1、C 2是电流端，通常接电源回路，从而将这两端的引线电阻和接触电阻折合到电源回路的其它串联电阻中；P 1、P 2是电压端，通常接测量电压用的高电阻回路或电流为零的补偿回路，从而使这两端的引线电阻和接触电阻对测量的影响大为减少。采用这种接法的电阻称为四端电阻。 2、本实验使用的是QJ44型双臂电桥，其工作原理如图2所示。图2中待测电阻R x 和比较用的标准低电阻R N 均采用四端接法。从电桥中看出，当桥臂电阻R 1、R 2、R 3、R 4取值较大时（>10Ω），与它们对应的导线电阻与接触电阻都可以忽略不计。待测电阻电阻R x 和标准低电阻R N 的电压端P 1、P 1′、P 2、 P 2′的附加电阻由于和高阻值桥臂串联，其影响就大大减少；两个靠外侧的电流端C 1、C 1′的附加电阻串联在电源回路中，对电桥没有影响；两个内侧的电流端C 2、C 2′的附加电阻和连线电路总和为r ，只要适当调节R 1、R 2、R 3、R 4的阻值，就可以消除r 对测量结果的影响。 调节电阻R 1、R 2、R 3、R 4，使流过检流计G 的电流为零，电桥达到平衡，根据基尔霍夫定理得到以下三个回路方程： ??? ???-=+??+?=??+?=?r I I R R I R I R I R I R I R I R I X N )()(23422 3423122311
实验9直流单臂电桥惠斯登电桥
实验9 直流单臂电桥（惠斯登电桥） 一．目的要求 1.掌握电桥测量电阻的原理和方法。 2.了解电桥的测量精确度所依赖的条件。 3.学会使用箱式电桥。 二．引言 用伏安法测电阻，受所用电表内阻的影响，在测量中往往引入方法误差；用欧姆表测量电阻虽较方便，但测量精度不高。在精确测量电阻时，常使用电桥进行测量。其测量方法同电位差计一样同属于比较测量法。 电桥不仅可以测量电阻，还可以测量许多与电阻有关的电学量和非电学量（把这类非电学量通过一定的手段转换为电学量进行测量），而且在自动控制技术中也得到了广泛的应用。 本实验所讨论的是直流单臂电桥（又称惠斯登电桥），主要是用来测量中等阻值（10～105Ω）电阻的；测量低阻（10～10-5Ω）用直流双臂电桥（又称凯尔文电桥）；测量高阻（106～1012Ω）则用专门的高阻电桥或冲击法等测量方法。 三．原理 1.电阻的测量 直流单臂电桥的原理性电路如图所示。它是由四 个电阻R a 、R b 、R 0、R X 联成一个四边形回路，这四个电 阻称做电桥的四个“臂”。在这个四边形回路的一条对角 线的顶点间接入直流工作电源，另一条对角线的顶点间 接入检流计，这个支路一般称做“桥”。适当地调节R 0值， 可使C 、D 两点电位相同，检流计中无电流流过，这时称 电桥达到了平衡。在电桥平衡时有： R a I a =R b I b R X I X =R 0I 0且 I a =I X , I b =I 0 则上式整理可得： 0b a R R R R X 图9.1 为了计算方便，通常把R a /R b 的比值选作成10n （n=0,±1,±2,…）。令C=R a /R b ，则： R X =C R 0 （9.2） 可见电桥平衡时,由已知的R a 、R b （或C ）及R 0值便可算出R X 。人们常把R a 、R b 称做比例臂，C 为比例臂的倍率；R 0称做比较臂；R X 称做待测臂。 四．仪器用具 AC5/Ⅱ型指针式检流计，比例臂电阻四个（10Ω，100Ω，100Ω，1000Ω），电阻箱，甲电池二节，待测电阻两个，电键两个，滑线变阻器，微安表头一只（量限200μA,内阻700Ω左右），QJ —24型箱式直流电桥，数字繁用表。 五．实验内容 B
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。 ）从而可以测量R3/R4×（R1=R2数值，当电桥平衡时有：R4、R3、R2通过电桥调节．
直流单臂电桥和直流双臂电桥使用方法及注意事项
直流单臂电桥和直流双臂电桥使用方法及注意事项 电桥是常用仪器，它的主要特点是灵敏度和准确度高，分为直流电桥和交流电桥两大类。直流电桥主要用于测量电阻，根据结构不同，又可分为单臂电桥和双臂电桥两种。交流电桥主要用于测量电容、电感和阻抗等参数。万用阻抗电桥兼有直流电桥和交流电桥的功能。I×R 数字测量仪则是一种高性能的自动阻抗测量电桥。 直流单臂电桥 直流单臂电桥又称惠斯登电桥，是一种精密测量中值电阻(1Ω～1MΩ的直流平衡电桥。通常用来测量各种电机、变压器及电器的直流电阻。常用的有QJ23型携带式直流单臂电桥，图1为它的面板图。 图1 QJ23型直流单臂电桥面板图
①直流单臂面板图说明 a、比率臂转换开关共分七挡，分别是 0.001,0.01,0.1,1,10,100,1000。 b、比较臂转换开关由四组可调电阻串联而成，每组均有九个相同的电阻，分别为九个1Ω，九个10Ω，九个100Ω，九个1000Ω。调节面板上的四个读数盘，可得到0～99990范围内任意一个电阻值(其最小步进值为1Ω)。 c、被测电阻接线端钮。 d、按钮开关。B为电源开关，G为检流计支路开关。电桥不用时，应将G锁住(顺时针旋转)，以免检流计受振损坏。 e、检流计机械调零旋钮。 f、外接电源接线端钮。 g、检流计短路片及内、外接端钮。当使用机内检流计时，短路片应与“外接”端连接。当使用外接检流计时，短路片应与“内接”端连接。外接检流计从“外接”端与公共端接入。 ②单臂直流电桥测量步骤 a、将检流计锁扣打开，调节机械调零旋钮，使检流计指针指向零。 b、接上被测电阻Rx，根据It阻值范围选择适当倍率，使最高倍率(×1000))示数不为零为宜。 c、测量时，先按下电源按钮“B”，再按下检流计按钮“G”， 若检流计指针偏向“+”，则应增大比较臂电阻；若指针偏向“-”，则应减小比较臂电阻。调解平衡过程中不能把检流计按钮按死，待调
直流双臂电桥讲义
直流双臂电桥讲义 直流双臂电桥测低值电阻 电阻按照阻值大小区分，大致可分三类:在1Ω以下的为低电阻;在1Ω,100kΩ之间的为中值电阻;在100kΩ以上的为高电阻。不同阻值的电阻，测量方法是不尽相同的。用惠斯通电桥测量中值电阻时，可以忽略导线本身的电阻和接点处的接触电阻的影响(总称为附加电阻，一般附加电阻 -3约为10Ω左右)。若待测R是低电阻，则这些附加电阻就不能忽略了。对惠斯通电桥加以改进而成x-62的双臂电桥(又名开尔文电桥)消除了附加电阻的影响，适用于10,10Ω电阻的测量。常用来测量金属材料的电阻率、电机、变电器绕组的电阻、低阻值线圈电阻、电缆电阻、开关接触电阻以及直流分流器电阻等。 【实验目的】 1( 学习用双臂电桥测低电阻的原理和方法。 2(了解测低值电阻时接线电阻和接触电阻的影响及其避免的方法。 3. 测定金属棒的电阻率。 【实验仪器】 QJ44型携带式直流双臂电桥，待测电阻若干，直尺，螺旋测微器等。 【实验原理】 1、电阻的四端接法 图1中C、C是电流端，通常接电源回路，从而将这两端的引12
线电阻和接触电阻折合到电源回路的其它串联电阻中;P、P是电12 压端，通常接测量电压用的高电阻回路或电流为零的补偿回路，从 而使这两端的引线电阻和接触电阻对测量的影响大为减少。采用这 种接法的电阻称为四端电阻。 2、本实验使用的是QJ44型双臂电桥，其工作原理如图2所示。图2中待测电阻R和比较用的x标准低电阻R均采用四端接法。从电桥中看出，当桥臂电阻R、R、R、R取值较大时(>10Ω)，N1234 与它们对应的导线电阻与接触电阻都可以忽略不计。待测电阻电阻R和标准低电阻R的电压端P、xN1P′、P、P′的附加电阻由于和高阻值桥臂串联，其影响就大大减少;两个靠外侧的电流端C、1221C′的附加电阻串联在电源回路中，对电桥没有影响;两个内侧的电流端C、C′的附加电阻和连122线电路总和为r，只要适当调节R、R、R、R的阻值，就可以消除r对测量结果的影响。 1234 调节电阻R、R、R、R，使流过检流计G的电流为零，电桥达到平衡，根据基尔霍夫定理得1234 到以下三个回路方程: 1 I,R,I,R，I,R,11322N,I,R,I,R，I,R ,13243X
单臂电桥的工作原理(详细)
单臂电桥的工作原理 （1） 单臂电桥的结构及原理 直流单臂电桥又称惠斯登电桥，其原理电路如图1（a ）所示。图中被测电阻R x 和R 2、R 3、R 4三个已知电阻连接成四边形。四个 电阻的连接点a 、b 、c 、d 称为电桥的顶点；由这四个电阻组成的支路ac 、cb 、ad 、bd 称为桥臂。在电桥的两个顶点a 、b 之间（一般称为电桥输入端）接一个直流电源，而在电桥的另外两个顶点c 、d 之间（一般称为电桥输出端）接一个指零仪（检流计）。 当电桥电源接通之后，调节桥臂电阻R 2、R 3和R 4，使c 、d 两个顶点的电位相等，即指零仪两端没有电位差，其电流I g =0，这种状态称为电桥平衡。当电桥平衡时，有 Rx=R 2*R 4 / R 3 上式中，R 2 /R 3称为电桥的比率臂，电阻R 4称为比较臂。当电桥 平衡时，可以由R 2、R 3和R 4的电阻值求得被测电阻R x 。为读数方 便，制造时，使R 2 /R 3的值为十进制倍数的比率，如0.1、1.0、 10、100。等。这样，R x 便为已知量R 4的十进制倍数，便于读取被 测量。 用电桥测电阻实际上是将被测电阻与已知标准电阻进行比较来确定被测电阻值，只要比率臂电阻和比较臂电阻R 2、R 3和R 4足够精确，R x 的测量准确度也就比较高。直流单臂电桥的准确度分 为0. 01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、2.0共8个等级。 由于上式是根据I g =0得出的结论，所以指零仪必须采用高灵 敏度的检 流计，以确保电桥的平衡条件，从而保证电桥的测量精度。 （2） QJ23型单臂电桥
电桥的种类很多，图1是常见的便携式QJ23型单臂电桥 的原理电路和面板图，其准确度为0.2级。比率臂R 2 /R 3 由8 个电阻组成，共有7个挡位，分别为“10-3”、“10-2”、“l0-l”、“1”、“10”、“102”和“103”,示于面板左上方的读数盘上，由转换开关换接。比较臂R 4 由4个可调电阻箱串联组成，这4个电阻箱分别由9个1Ω、9个10Ω、9个100Ω、9个1000Ω的电阻组成，它们示于面板右上方的读数盘上，比较臂R4的值由面板上这4个读数盘所示的电阻值相加而得。调节面板上的读数盘，可得到0～9999Ω范围内任意的电阻值。 （a）原理电路图（b）面板图 图1 便携式QJ23型单臂电桥 l一倍率旋钮；2一比较臂读数盘；3～检流计电桥可用内附检流计，也可用外接检流计。在面板左下方有三个接线柱，使用内接检流计时，用接线柱上的金属片将下面两个接线柱短接。检流计上装有锁扣，可将可动部分锁住，以免搬动时损坏悬丝。需要外接检流计时，用金属片将上面两个接线柱短接（即将内附检流计短接），并将外接检流计接在下面两个接线
直流双臂电桥工作原理
直流双臂电桥的工作原理 直流双臂电桥又叫凯尔文电桥，其工作原理电路如图1所示，图中Rx是被测电阻，Rn是比较用的可调电阻。Rx和Rn各有两对端钮，C1和C2、Cn1和On2是它们的电流端钮，P1和P2、Pn1和Pn2是它们的电位端钮。接线时必须使被测电阻Rx只在电位端钮P1和P2之间，而电流端钮在电位端钮的外侧，否则就不能排除和减少接线电阻与接触电阻对测量结果的影响。比较用可调电阻的电流端钮Cn2与被测电阻的电流端钮C2用电阻为r的粗导线连接起来。R1、R1'、R2和R2'是桥臂电阻，其阻值均在lOΩ以上。在结构上把R1和R'1以及R2和R2'做成同轴调节电阻，以便改变R1或R2'的同时，R1'和R2'也会随之变化，并能始终保持 测量时接上RX调节各桥臂电阻使电桥平衡。此时，因为Ig＝0，可得到被测电阻Rx为 图1 直流双臂电桥工作原理电路
可见，被测电阻Rx仅决定于桥臂电阻Rz和R1的比值及比较用可调电阻Rn 而与粗导线电阻r无关。比值R2/R1称为直流双臂电桥的倍率。所以电桥平衡时 被测电阻值=倍率读数×比较用可调电阻读数 因此，为了保证测量的准确性，连接Rx和Rn电流端钮的导线应尽量选用导电性能良好且短而粗的导线。 只要能保证，R1、R1'、R2和R2'均大于1OΩ，r又很小，且 接线正确，直流双臂电桥就可较好地消除或减小接线电阻与接触电阻的影响。因此，用直流双臂电桥测量小电阻时，能得到较准确的测量结果。 实验简介 电阻按照阻值大小可分为高电阻(100KΩ以上)、中电阻(1Ω ～100KΩ)和低电阻(1Ω 以下)三种。一般说导线本身以及和接点处引起的电路中附加电阻约为>0.1Ω，这样在测低电阻时就不能把它忽略掉。对惠斯通电桥加以改进而成的双臂电桥(又称开尔文电桥)消除了附加电阻的影响，适用于10-5~102 Ω电阻的测量。本实验要求在掌握双臂电桥工作原理的基础上，用双臂电桥测金属材料的电阻率。 实验原理 我们考察接线电阻和接触电阻是怎样对低值电阻测量结果产生影响的。例如用安培表和毫伏表按欧姆定律R＝V／I测量电阻Rx，电路图如图 1 所示，
直流单臂电桥和直流双臂电桥使用方法及注意事项
直流单臂电桥和直流双臂电桥使用方法 及注意事项 电桥是常用仪器，它的主要特点是灵敏度和准确度高，分为直流电桥和交流电桥两大类。直流电桥主要用于测量电阻，根据结构不同，又可分为单臂电桥和双臂电桥两种。交流电桥主要用于测量电容、电感和阻抗等参数。万用阻抗电桥兼有直流电桥和交流电桥的功能。I >R 数字测量仪则是一种高 性能的自动阻抗测量电桥。直流单臂电桥直流单臂电桥又称惠斯登电桥，是一种精密测量中值电阻（1 Q?1MQ的直流平 衡电桥。通常用来测量各种电机、变压器及电器的直流电阻。常用的有QJ23型携带式直流单臂电桥，图1为它的面板图。 图 1 QJ23 型直流单臂电桥面板图①直流单臂面板图说明a、比率臂转换开关共分七挡，分别是 0.001,0.01,0.1,1,10,100,1000。b、比较臂转换开关由四组可调电阻串联而成，每组均有九个相同的电阻，分别为九个1Q,九个10Q,九个100Q,九个1000Q。调节面板上的四个读数盘，可得到0?99990 范围内任意一个电阻值（其最小步进值为1Q）。c、被测电阻接线端钮。d、按钮开关。B为电源开关，G 为检流计支路开关。电桥不用时，应将G 锁住（顺时针旋转），以免检流计受振损坏。e、检流计机械调零旋钮。
f、外接电源接线端钮。 g、检流计短路片及内、外接端钮 当使用机内检流计时，短路片应与“外接”端连接。当使用外接检流计时，短路片应与“内接”端连接。外接检流计从“外接” 端与公共端接入。②单臂直流电桥测量步骤a将检流计锁 扣打开，调节机械调零旋钮，使检流计指针指向零。b、接 上被测电阻Rx，根据It阻值范围选择适当倍率，使最高倍率 （X1000））示数不为零为宜。c、测量时，先按下电源按钮“B” 再按下检流计按钮“G；若检流计指针偏向“ +；则应增大比较臂电阻；若指针偏向“-”，则应减小比较臂电阻。调解平衡过程中不能把检流计按钮按死，待调到电桥接近平衡时，才可将检流计按钮锁定进行细调，直至指针调零，电桥达到平衡。d、根据比率臂和比较臂，按下式计算被测电阻Rx的值：Rx=比率臂比率x比较臂电阻使用直流单臂电桥注意事项a、测量前先将检流计指针调零。b、注意测量范围。直流单臂 电桥以测量10- 1MQ电阻为宜。用粗短导线将被测电阻牢固地接至标有“Rx”勺两个接线端钮之间，尤其是测量小电阻时（如小于0.1 Q 时），弓I线电阻和接触电阻皆不可忽略，避免带来很大测量误差。 c、根据被测电阻的大小，选择适当的桥臂比率。在选择比率臂倍率时，应使比较臂的 4 挡电阻都能用上。这样容易把电桥调到平衡，保证测量结果的有效数字，提高其测量精度。比率臂比率选择如下表3所示。 d、电流线路接通后，按钮不可长时间按下，以免标准电阻
电桥的使用方法
电力设备直流电阻测量试验 一、直流电阻测试的意义 直流电阻试验主要是针对发电机定子、转子绕组，变压器各侧各相绕组，以及电动机绕组等而进行的一种电气试验。通过该试验，可以检查出绕组内部导线的焊接质量，引线与绕组的焊接质量，绕组所用导线的规格是否符合设计要求，内部绕组有无断裂等。 二、直流电阻的测量方法 直流电阻的测量现在一般采用电桥法，电桥法又分为单臂电桥法和双臂电桥法。 单臂电桥原理如图：电桥由三个精密电阻及一个待测电阻组成四个桥臂。对角A 、C 两端接电源，B 、D 之间连接一个检流计作"桥"，直接比较两端的电位。当达到平衡时桥两端电位相等，I g =0。此时 1 2R R R R X =。 根据电桥的平衡条件，若已知其中三个臂的电阻，就可以计算出另一个桥臂的电阻 CR R R R R X == 1 2 双臂电桥的基本原理如下图，在单臂电桥的基础上改变接线，再增加一对高电阻，由电路方程解得 )' '( '''121 2 2111 2x R R R R r R R rR R R R R - +++ = 使r 尽量小，并将两对比率臂做成联动机构，尽量使1 2'1' 2R R R R = 则CR R R R R X == 1 2。 式中C 为双臂电桥的倍率 C 1 ＇
三、双臂电桥简介 1、 双倍电桥外型如下图： 图中：1 电流接线柱; 2 电位接线柱; 3 电桥外接下工作电源开关; 4检流计放大器开 关; 5 检流计; 6 检流计调零旋钮; 7 倍率读数旋钮 8 检流计灵敏度调节旋钮 9 粗调旋钮； 10 细调旋钮； 11 电桥工作电源; 12 检流计电源开关 2、QJ44型双臂电桥电路图 四、双臂电桥的使用方法 1、在电池盒内装入1.5V1号手电筒电池6节用作电桥的工作电源、1节9V 电池用做检流计工作电源。如用外接直流电源1.5V~2V 时，电池盒内的1.5V 电池应预先全部取出。 2、“B1”开关扳到通位置，等稳定后，调节检流计指针零位。 3、检查灵敏度旋钮在最低位置。 4、将被测电阻两端接在电桥相应的C1、P1、C2、P2的接线柱上。 5、估计被测电阻值大小，选择适当倍率位置，先按“G ”按钮，再按“B ”按钮，适当调节灵敏度旋钮，观察检流计指针，（注意尽量不要让检流计指针的摆度超过量程，以免打坏指针。）根据检流计指针偏移方向及偏移程度，调节粗调及细调旋钮。具体方法是：假设检流计指针向正方向偏移，先将灵敏度旋钮放至最低位，然后将粗调旋钮指示向大值方向 1 2 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 双臂电桥电路图
QJ44直流双臂电桥使用说明书
QJ44型直流双臂电桥 使用说明书 一、用途 QJ44型携带式直流双臂电桥，内附集成电路电子检流计和内附工作电源。适用于工矿企业、实验室或车间现场，对直流低值电阻作准确测量。如用来测量金属导体的导电系数、接触电阻、电动机变压器的电阻值，以及其它各类直流低电阻，本仪器按ZBY164-83国家专业标准生产。 环保型QJ44双臂电桥内附稳压源及电子检流计，接上市电即可工作。 二、电桥主要性能 1、准确度等级：0.2级。 2、使用温度范围：5～45℃ 3、量程系数：×0.01、×0.1、×1、×10、×100五档 4、有效量程：0.0001～11欧姆 5、误差附合下式： Elim=± 100C (10 R N +X)Elim —允许误差极限：Ω；C —误差等级指数；R N —基准值；X —标准盘示值。 各含量系数时，C 及R N 取值见表1：量程系数×0.01×0.1×1×10×100等级指数C 10.20.20.20.2基准值R N （Ω） 0.001 0.01 0.1 1 10 6、内附电子检流计系采用集成电路，比采用分立元件的晶体管检流计降低了成本并大大提高了仪器的可靠性与稳定性。检流计灵敏度可自由调节，电子检流计分度值≤1×10-7A/mm ；因此仪器具有足够的灵敏度。 7、电桥的工作电源为1.5伏，电子检流计电源为9伏。8、仪器外形尺寸：300×255×150毫米。9、仪器重量：约4.5公斤 三、线路和结构 1、QJ44型双臂电桥位置图。
（1）集成电路检流计工作电源开关；（2）滑结续数盘； （3）电桥外接工作电源接线柱；（4）步时读数开关； （5）检流计灵敏度调节旋钮；（6）检流计； （7）（11）被测电阻、电流端接线柱；（8）检流计电气调零旋钮；（9）被测电阻、电位端接线柱；（10）倍率读数开关； （12）检流计按键开关；（13）电桥工作电源按键开关。 2、电桥线路 四、使用方法 1、在电池盒内装入1.5伏1号手电筒电池1～5节并联使用和1～2节6F2 2、9伏并联使用。此时电桥就能正常工作。如用外接直流电源1.5～2伏时电池盒内的1.5伏电池应全部取出。
单臂电桥测电阻
单臂电桥原理与应用 测量电阻有多种方法，利用电桥测量电阻是常用的方法之一，它是在电桥平衡的条件下将标准电阻与待测电阻相比较以确定待测电阻的数值.用电桥测电阻具有测试灵敏、测量精确、使用方便等优点，它已广泛用于工程技术测量中. 电桥可分为直流电桥和交流电桥，物理实验中常使用直流电桥.直流电桥又分为单臂电桥和双臂电桥，单臂电桥又称惠斯登电桥，主要用于精确测量中值电阻（1~6 10Ω)；双臂电桥又称开尔文电桥，它只适用于测量1 Ω以下的低值电阻. 【实验目的】 1. 了解单臂电桥的结构，掌握单臂电桥的工作原理. 2. 掌握使用箱式直流单臂电桥测量电阻. 3. 掌握逐步逼近的实验方法. 【实验仪器】 直流稳压电源，箱式电桥，检流计，待测电阻几个. 【实验原理】 单臂电桥（即惠斯通电桥）原理图如图1所示.四个电阻12,,,s x R R R R 通过导线连接组成一个四边形，在四边形的两个对角线上分别连接检流计（BD 支路）和电源E （AC 支路）.连接检流计的支路称为“桥路”，它的作用是通过检流计来检测BD 支路中是否有电流，从而判断B,D 两点的电位是否相等.若BD 中有电流，则B,D 两端存在电压（即B D V V ≠），此时电桥不平衡；若BD 支路中无电流，则B D V V =，此时电桥处于平衡状态 . 图1单臂电桥原理图 电桥平衡时有: ,AB AD BC DC V V V V ==.因此得到如下方程： 1122 x x s s I R I R I R I R =?? =? (1) 又因为BD 支路中无电流，故：1x I I =，2s I I =.将其代入（1)式可推得： 1 2 x s R R R R = (2)
双臂电桥测电阻
物理实验报告 一、实验项目：单、双臂电桥测电阻 二、实验目的： （1）掌握用惠斯登电桥及开尔文电桥精测电阻的原理和使用方法 （2）掌握线路连接和排除简单故障的技能 （3）理解电桥灵敏度的概念并学会测量 三、实验仪器： 电阻箱（ZX21型，级3只），滑线变阻器，待测电阻（1Ω以下、几十Ω、几kΩ电阻各一只），检流计（AC5/1型），直流稳压电源，单刀开关，双刀换向开关，箱式电桥（QJ45型，级），箱式双臂电桥，导线若干。 三、实验原理 1．惠斯登电桥测电阻 （1）惠斯登电桥的电路如图1所示，被测电阻R x 和标准电阻R 0及电阻R 1、R 2构成电桥的四个臂。在CD 端加上直流电压，AB 间串接检流计G ，用来检测其间有无电流（A 、B 两点有无电位差）。“桥”指AB 这段线路，它的作用是将A 、B 两点电位直接进行比较。当 A 、 B 两点电位相等时，检流计中无电流通过，称电桥达到了平衡。这时，电桥四个臂上电阻的关系为： 02 1210R R R R R R R R x x ?==，或 （1） 上式称为电桥平衡条件。若R 0的阻值和R 1、R 2的阻值（或R 1/ R 2的比值）已知，即可由上式求出R x 。 调节电桥平衡方法有两种：一种是保持R 0不变，调节R 1/ R 2的比值；另一种是保持R 1/ R 2不变，调 节电阻R 0，本实验用后一种方法。 （2）．关于电桥灵敏度的概念 因检流计的灵敏度是有限的，在电桥调到认为“平衡”时，检流计中不一定绝对没有电流通过，从 而给测量带来误差。为此我们引入电桥灵敏度S 的概念 C A 图1 惠斯登电桥原理图
x R n S ??= （2） 定义相对灵敏度S 相为： x x R R n S ??= 相 （3） 在计算由灵敏度带来的不确定度时，通常假定检流计的分度为难以分辨的界限，即取Δn =，则由灵敏度带来的不确定度： S u x 2 .0= ， 相S R u x x 2.0= （4） 为得到较大的灵敏度，在自组电桥中R 1≈R 2，即R 1/ R 2≈1。 2．开尔文电桥的测量原理 当被测电阻较小（1Ω以下）时，测量电路中用连接导线电阻和各接线端钮的接触电阻的影响不能忽略。开尔文电桥的设计克服了附加电阻对结果的影响，能够测量1Ω~10-5Ω的低值电阻。其原理见图2。 r 1、r 2、r 3、r 4、r 即代表各段线路的附加电阻(10-3～10-5Ω)， 因R 3、R 4的引入，形成双桥，故称双臂电桥或称开尔文电桥，调整R 1、R 2、R 3、R 4，使检流计中无电流通过，称电桥平衡，这时A 、B 两点电位相等。当满足 4 3 21R R R R = （5） 时，有 N xl R R R R 2 1 = （6） 四、实验内容 1、用自组惠斯登电桥测两未知电阻值及相应的电桥灵敏度 图 2 开尔文电桥原理图
直 流 双 臂 电 桥
直流双臂电桥 ⑴电路结构和工作原理 直流双臂电桥，用于测量低值（1欧以下）直流电阻。 如果低值电阻仍使用单臂电桥测量，则因Rx很小，而R2、R3、R4也必然很小，四个臂相联接的接点处的接触电阻值和接线电阻值都不容忽略，会使测量结果造成极大的误差。而双臂电桥则解决了这些问题。 图3-2-2是直流双臂电桥原理电路，图3-2-3为QJ44型直流双臂电桥原理电路。 被测小值电阻Rx和比较臂小值电阻Rn，都使用了两种接头：电位接头P1和P2；电流接头C1和C2。Rx及Rn的值是两个电位接头P1和P2间的值。比率臂有两个，R1与R2、R1'与R2'，
它们各自的电阻值均为中值电阻，电位接头的接触电阻和其接线电阻对它们而言可忽略不计。电桥平衡时（检流计指零时）有 且r很小很小(粗连线) ⑵使用操作步骤和方法。双臂电桥的操作方法与单臂电桥基本相同。 ①在电池盒内装入1.5V１号电池4～6节并联，或用2节6F2、9V并联使用。此时电桥就正常工作。如用外接直流电源1.5V～2V时，盒内电池应先全部取出。 ②“B1”开关扳到通位置，等稳定后(约５分钟），调节检流计指针在零位。 ③灵敏度旋纽应放在最低位置。 ④将被测电阻按四端联结法，接在电桥相应的C1，P1，P2，C2的接线柱上，如图3-2-4所示，AB之间为被测电阻。 ⑤估计被测电阻值大小，选择适当倍率位置，先按“G”按钮，再按“B”按钮，调节步进读数和滑线读数，使检流计指在零位置上。如发现检流计灵敏度偏低，应增加其灵敏度，移动滑线盘４小格，检流计指针偏离
零位约１格，就能满足测量要求。在改变灵敏度时，会引起检流计指针偏离位，在测量时，随时都可以调节检流计零位。被测电阻按下式计算：被测电阻值＝倍率读数×（步进读数＋滑线读数） ⑶使用注意事项： ①在测量电感电路的直流电阻时，应先按下“B”按钮，再按“G”按钮。断开时，应先断开“G”按钮，且断开“B”按钮。 ②测量0.1欧姆以下阻值时，“B”按钮应间歇使用。 ③在测量0.1欧姆以下阻值时，C1、P1、P2、C2接线柱到被测电阻之间的连接导线电阻为0.005～0.01Ω，测量其它阻值时都连接导线电阻不大于0.05欧。 ④电桥使用完毕后，“B”与“G”按钮应松开。“B1”开关应扳向“断”位置，避免浪费晶体管检流计放大器工作电源。 ⑤如电桥长期搁置不用，应将电池取出。 被测电阻范围与倍率位置选择按下表： 表3-2-2 倍率选择
直流单臂电桥的使用
趣闻轶事: ?惠斯通电桥不是惠斯发明的 在测量电阻及其它电学实验时，经常会 用到一种叫惠斯通电桥的电路，很多人认 为这种电桥是惠斯通发明的，其实，这是 一个误会，这种电桥是由英国发明家克里 斯蒂在1833年发明的，但是由于惠斯登第一 个用它来测量电阻，所以人们习惯上就把 这种电桥称作了惠斯登电桥. 6 3、、【电脑投影：一些不同类型的电桥】引导学员对电桥分类。 一、直流单臂电桥的分类【电脑板书】 1、模拟式 2、数字式 【学员活动：学员通过观察了解电桥的分类】 二、直流单臂电桥的结构 【教师活动】 【电脑投影：QJ23型直流单臂电桥的外观图片】请 大家结合实物观察电桥的组成。 【电脑板书】 可以给 学员提供一 些网址，供 学员自己学 习时，以便 了解电桥的 最新发展情 况。 （6 分） 学员熟 悉电桥的面 板结构和各 部分组成的
教学重点1、比率臂：有7个档，即?0.001 ?0.01 ?0.1 ?1 ?10 ?100 ?1000 2、比较臂：4个档位，每个转盘有9个完全相同 的电阻组成，分别构成可调电阻的个位、十位、百位 和千位，总电阻从0---9999欧变化，所以电桥的测量 范围为1---9999000欧姆。 3、检流计G（调零）：根据指针偏转，调节电桥 平衡 4、按钮：电源按钮B (可以锁定) 、检流计按扭G (点接) 5、接线端子R X ：用于接被测电阻 “内、外”接线柱：内接――锁检流计指针外接――可以 测量 【教师活动：电脑投影：单臂电桥的原理图】给予一定的指 导。 【学员探究活动：讨论电桥平衡时电路中存 在的电压和电流平衡方程式从而得出电桥的测量 原理】 BC AB I I= DC AD I I= AD AB U U= DC BC U U= 2 1R R R R X ? = 电桥的测量原理：【电脑板书】 被测电阻=比率臂ｘ比较臂 作用，可以 更好的规范 使用电桥。 （10 分） 电桥的 原理要求学 员在教师的 指导下，自 主探究电桥 的工作原 理。但推导 过程只作一 般了解。
上海双特QJ57直流双臂电桥使用说明书
QJ57直流双臂电桥使用说明书 一、引言 QJ57型直流电阻电桥具有五个十进式测量读数盘，全量程由七个分量限组成，并内附电源与指零仪，故不需任何其他附件即可投入测量工作，适合实验室、车间生产线或野外工地，高精度测量直流中值和低值电阻，体积小巧，使用简便。 为配合不同用途的测量需要，电桥的电源和指零仪的断通按键是独立存在的，以能控制测量线路的闭合次序，同时电桥线路的特点使在测定低值有感电阻时，由杂散磁场变化带来的干扰影响相对降低。 为配合外接高灵敏指零仪及大容量电源的需要，电桥备有外接指零仪接线端钮与外接电源接线端钮，并可通过选择开关作选用。 面板上还各有可连接大指示面的中心零位表头，同时断开内接指示表头的专用插座，如外接指示表头选择适当，灵敏度还可以提高。（此时，仪器内附放大器及调整钮仍起作用）内附电池电压可随时通过面板上的表头来检查荷电状况，以能及时发觉耗完的电池进行更换。 二、用途 本仪器的主要用途如下： 1、对金属杆棒、板料或电缆、导线等电阻率测定。 2、对流汇流排、金属壳体等焊接质量的检查。 3、对低阻标准器、大电流分流器、功率型电阻器等的校验和调整。 4、开关、电器接触电阻的测定。 5、各型电机、变压器、绕阻的直流电阻测量和温升试验等等。 三、电桥外形及部件名称： 1、指零仪的电气调零钮。 2、指零仪的灵敏度调节钮。 3、接地端钮。 4、内附指零仪表头。 5、连接大指示面指零仪的专用插座。 6、指零仪内接与外接选择开关。 7、外接指零仪端钮。 8、外接电源的端钮。 9、电源内接与外接选择开关。 10、测量读数盘。 11、指零仪按键。 12、电源按键。 13、倍率盘。 14、四端钮测量接线柱。 15、内接指零仪电源（9V） 16、内接电桥工作电源（1.5V8节并联）。
直流双臂电桥测电阻
用直流双臂电桥测低电阻 用直流双臂电桥测低电阻 电阻按阻值大小区分,大致可分为三类:阻值1Ω以下为低值电阻,在1Ω到100kΩ之间的为中值电阻; 在100 kΩ以上的为高值电阻.测量不同阻值的电阻,所用方法是不同的.如用惠斯登电桥测未知电阻Rx时，必须用导线将Rx接到电桥上。但是，导线本身有电阻，接触点也有电阻，由于导线电阻和接触电阻（总称为附加电阻，其数量级~10-2 Ω），使Rx的测量不确定度增大。如果Rx是小于1Ω的电阻，则必须设法消除导线电阻和接触电阻对测量结果的影响，惠斯通电桥对此则无能为力。双臂电桥（也叫开尔文电桥）就是为了消除附加电阻对测量结果的影响而设计的，它适用于10-6~102Ω电阻的测量。 一、实验基本要求 1、熟悉双臂电桥测量低电阻的原理。 2、了解单臂电桥与双臂电桥的关系和区别。 3、学会QJ-42型双臂电桥测量低电阻的方法。 二、仪器简介 三.实验原理 用单臂电桥测电阻时，未考虑各桥臂之间的连线电阻和各接线端钮的接触电阻，这是因为被测电阻和各臂的电阻都比较大，导线电阻和接触电阻（以下称附加电阻）很小，对测量结果的影响可忽略不计。
附加电阻约10－2 量级，在测低电阻时就不能忽略了。 考察接线电阻和接触电阻对低值电阻测量结果的影响。图1为测量电阻Rx的电路，考虑到电流表、毫伏表与测量电阻的接触电阻后，等效电路如图2所示。由于毫伏表内阻Rg远大于接触电阻Ri3和Ri4,所以由R＝V／I得到的电阻是（Rx+ Ri1+ Ri2）。当待测电阻Rx很小时，不能忽略接触电阻Ri1和Ri2对测量结果的影响。 图1 测量电阻的电路图图2等效电路图 图3 四端接法电路图图4 四端接法等效电路 为消除接触电阻的影响，接线方式改成四端钮方式，如图3所示。A、D为电流端钮，B、C为电压端钮，等效电路如图4。此时毫伏表上测得电压为Rx的电压降，由Rx = V/I即可准确计算出Rx。 把四端接法的低电阻接入原单臂电桥，演变成图5所示的双臂电桥，等效电路如图6所示。标准电阻Rn电流头接触电阻为Rin1、R in2，待测电阻Rx的电流头接触电阻为Rix1、Rix2，这些接触电阻都连接到双臂电桥电流测量回路中，只对总的工作电流I有影响，而对电桥的平衡无影响。将标准电阻电压头接触电阻为Rn1、Rn2和待测电阻Rx电压头接触电阻为Rx1、Rx2分别连接到双臂电桥电压测量回路中，因为它们与较大电阻R1、R2、R3、R4相串联，对测量结果的影响也及其微小，这样就减少了这部分接触电阻和导线电阻对测量结果的影响。
单臂电桥的工作原理(详细)
单臂电桥的工作原理 （1）单臂电桥的结构及原理 直流单臂电桥又称惠斯登电桥，其原理电路如图1 （a）所示。图中被测电阻R X和R、R3> R4三个已知电阻连接成四边形。四个电阻的连接点a、b、c、d 称为电桥的顶点；由这四个电阻组成的支路ac、cb、ad、bd 称为桥臂。在电桥的两个顶点a、b 之间（一般称为电桥输入端）接一个直流电源，而在电桥的另外两个顶点c、d 之间（一般称为电桥输出端）接一个指零仪（检流计）。 当电桥电源接通之后，调节桥臂电阻R2、R3和R4,使c、d 两个顶点的电位相等，即指零仪两端没有电位差，其电流I g =0 ，这种状态称为电桥平衡。当电桥平衡时，有 Rx=R2*R4 / R 3 上式中，R2 /R 3称为电桥的比率臂，电阻R4称为比较臂。当电桥平衡时，可以由艮、R3和R的电阻值求得被测电阻R。为读数方便，制造时，使R2 /R 3的值为十进制倍数的比率，如0.1 、1.0、10、100。等。这样，R X便为已知量R4的十进制倍数，便于读取被测量。 用电桥测电阻实际上是将被测电阻与已知标准电阻进行比较 来确定被测电阻值，只要比率臂电阻和比较臂电阻R、R和F4足够精确，R x 的测量准确度也就比较高。直流单臂电桥的准确度分为0. 01 、0.02、0.05、0.1 、0.2、0.5、1.0、2.0 共8个等级。 由于上式是根据I g=0 得出的结论，所以指零仪必须采用高灵敏度的检流计，以确保电桥的平衡条件，从而保证电桥的测量精度。 （2）QJ23型单臂电桥
电桥的种类很多，图1是常见的便携式QJ23型单臂电桥的原理电路和面板图，其准确度为0.2级。比率臂R /R3由8 个电阻组成，共有7个挡 位，分别为“ 10-3”、“ 10-2”、“ 10 -l”、“ 1”、“ 10”、“102”和“ 103” ,示于面板左上方的读数盘上，由转换开关换接。比较臂F4由4个可调电阻箱串联组成，这4 个电阻箱分别由9个1Q、9个10Q、9个100Q、9个1000 Q的电阻组成，它们示于面板右上方的读数盘上，比较臂R 的值由面板上这4个读数盘所示的电阻值相加而得。调节面板 上的读数盘，可得到0?9999 Q范围内任意的电阻值 IOOQX9 （a）原理电路图（b）面板图 图1便携式QJ23型单臂电桥 l 一倍率旋钮；2 一比较臂读数盘；3?检流计 电桥可用内附检流计，也可用外接检流计。在面板左下方有三个接线柱，使用内接检流计时，用接线柱上的金属片将下面两个接线柱短接。检流计上装有锁扣，可将可动部分锁住，以免搬动时损坏悬丝。需要外接检流计时，用金属片将上面两个接线柱短接（即将内附检流计短接），并将外接检流计接在下面两个接线