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直流单双臂电桥源于多个核心部件的科学布局

更新时间:2025-09-28   点击次数:50次
   直流单双臂电桥通过桥式平衡原理,实现对电阻值的高精度测量,广泛应用于实验室、工厂、科研单位的电阻校准、线圈阻值测试、接触电阻检测等场景。其中,单臂电桥(惠斯通电桥)适用于中值电阻(1Ω~1MΩ)测量,双臂电桥(开尔文电桥)专为低值电阻(<1Ω)设计,可消除引线电阻与接触电阻影响。直流单双臂电桥的准确与灵敏,源于多个核心部件的科学布局与精密配合。

 


  1、桥臂电阻
  电桥的核心是四个电阻构成的“桥路”。
  标准臂(R1、R2):高精度可调电阻,通常采用多档开关式电阻箱,步进精确(如0.1Ω、1Ω、10Ω档),用于调节桥路比例;
  待测臂(Rx):接入被测电阻;
  比较臂(Rs):在单臂电桥中为可变标准电阻,双臂电桥中为低阻值标准电阻,用于与Rx比较。
  2、检流计
  作为电桥的“天平指针”,用于检测桥路是否平衡(电流为零)。
  高灵敏度:可检测微安级电流,确保平衡判断精准;
  机械或数字式:老式为磁电式检流计,现代多为数字微安表或集成于电路;
  保护装置:内置分流器或短路开关,防止过流损坏。
  3、电源
  提供直流电压(通常1.5V~4.5V),驱动桥路工作。
  电池供电:便携式仪器常用干电池,电压稳定;
  稳压电源:台式仪器内置稳压电路,减少电压波动对测量影响;
  反向开关:部分电桥配备,用于消除热电势误差。
  4、切换开关与接线端子
  比率臂选择开关:切换R1/R2的比例(如×0.001、×0.01、×0.1、×1、×10),扩大测量范围;
  功能切换开关:单双臂电桥一体机中,用于切换测量模式;
  接线柱:标有“×1”、“×10”、“待测”等,采用铜质镀银,确保低接触电阻。
  5、双臂结构
  针对低阻测量,双臂电桥采用四端法(开尔文连接):
  电流端(C1、C2):通大电流,引线电阻不影响;
  电位端(P1、P2):接高阻抗检流计,几乎无电流,接触电阻可忽略;
  双桥臂设计:增加一对辅助桥臂(r1、r2),使引线电阻被纳入桥路平衡计算,消除其影响。
  6、调节旋钮与刻度盘
  步进开关:粗调电阻值;
  滑线电阻或微调电位器:实现连续微调,提高平衡精度;
  刻度盘:直接读取电阻值或倍率。