親愛的讀者們,今天我們來聊聊電子測量中的明星——惠斯通電橋。這款工具以其高精度和可靠性著稱,無論是測量幾歐姆還是數兆歐姆的電阻,它都能輕松應對。電橋的平衡原理,通過調節已知電阻,找到未知電阻的精確值,讓我們對電阻測量有了更深的理解。在使用電橋時,注意調節比較臂,獲取更多有效數字,提升測量精度。讓我們一起探索電子測量的奧秘吧!
在電子測量領域,惠斯通電橋(又稱單臂電橋)因其高精度和可靠性,成為測量電阻的經典工具,它能夠精確地測量各種電阻值,從幾歐姆到數兆歐姆不等,在通用惠斯通電橋中,電阻R1、R2、R3和R4構成了電橋的四個臂,而G則是檢流計,用于檢測電流是否存在,當檢流計G中沒有電流通過時,我們稱電橋達到了平衡狀態。
惠斯通電橋是一種直流單臂電橋,特別適用于測量中值電阻,其原理電路如圖所示,通過調節電阻至適當的阻值,可以使檢流計G中無電流流過,此時B、D兩點的電位相等,我們稱之為“電橋平衡”。
電橋的測量原理可以用以下公式表示:[ R1 imes R3 = R2 imes R4 ] 當電橋平衡時,上述等式成立,這就是電橋的平衡條件,通過調整已知電阻的值,我們可以找到使得電橋平衡的電阻值,從而精確測量未知電阻。
直流電橋的工作原理基于橋式電路,通過比較已知電阻和未知電阻的比值來測量電阻值,它分為單橋和雙橋兩種類型,單橋只有一個橋臂回路,而雙橋則有兩個橋臂回路:內臂和外臂,內臂用于消除引線電阻和端鈕接觸電阻的影響,外臂則用于測量被測電阻的數值。
單臂電橋法適用于測量中值電阻,其原理電路如圖所示,當調節電阻至合適的阻值時,可以使檢流計G中無電流流過,即B、D兩點的電位相等,此時稱為“電橋平衡”,通過將被測電阻與已知標準電阻進行比較,我們可以確定被測電阻的值。
單臂電橋和雙臂電橋在結構上有所不同,單臂電橋只有一個橋臂回路,而雙臂電橋有兩個橋臂回路:內臂和外臂,單臂電橋一般用于測量10歐以上的電阻,而雙臂電橋則適用于測量小于10歐的電阻。
惠斯登電橋(又稱單臂電橋)是一種可以精確測量電阻的儀器,它由四個電阻(R1、R2、R3和R4)構成四邊形,其中R1(RX)為被測臂,R2和R3構成比例臂,R4稱為比較臂,通過調節比較臂的電阻值,我們可以使電橋達到平衡,從而精確測量被測電阻的值。
直流單臂電橋又稱惠斯登電橋,其原理電路如圖所示,圖中ac、cb、bd、da四條支路為電橋的四個臂,其中R1(RX)為被測臂,R2和R3構成比例臂,R4稱為比較臂,在測量時,我們可以根據對被測電阻的粗略估計選取一定的比率臂,然后調節比較臂使電橋平衡,此時比較臂的數值乘上比率臂的倍數即為被測電阻的數值。
在測量電阻時,我們應該讓電橋比較臂電阻旋鈕盡量多地使用,以獲得更多有效數字,提高測量精度,一般情況下,倍率的選取要使能讀取四位有效數字,惠斯通電橋利用電流的流動和電壓的平衡來計算電阻,其測量原理基于比較法,通過比較已知電阻和未知電阻的比值,我們可以精確測量未知電阻的值。