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双电桥法的测量原理

日期:2021-02-19浏览:66次

双电桥法是目前测量金属电阻应用广泛的一种方法。

它用于测量小电阻(10-2~10-6Ω)。图4.2-6绘出了双电桥电路图。和单电桥相比看出,分路ABC中串联了两个高电阻R1R2,这和单电桥相同。所不同处是:被测电阻Rx和标准电阻RN之间加人另一个并联支路EDF,其中串联了两个大电阻R3R4,并将检流计的一个接点连接在R3R4之间的D点。电桥平衡是通过调节四个高电阻R1R2R3R4来实现的。在电桥设计上,每个高电阻通常大于50Ω,且R1=R3R2=R4,并还需要在结构上保持R1R3成联动,R2R4成联动。同时要使连接RxRN之间的导线EF的电阻尽可能地小。如此就可使电桥中的分路电流I1I2很小,而I3相对大得多。测量时调节可变电阻,使检流计中无电流通过,即在电桥达到平衡时可以导出

 

根据上式,R1R2RN为已知,即可求出被测电阻RX值。为提高被测电阻值的精que度,测量时尽可能使R1R2之比接近于1RN接近Rx

 

4.2-6 双电桥测量原理示意图

从上述电路原理,可以分析出双电桥法的两个显著优点:附加电阻的影响很小以及能灵敏地反映被测电阻微小的变化。在图示电流方向的情况下,在分电路EDF中,D点被l2R3+I2RoRo为附加电阻)所决定,由于I2很小,Ro<R3,因此ED线路中的导线电阻与接线柱间的接触电阻对D点影响很小。在改变电流流动方向时,DF线路中附加电阻的影响很小。同理,在ABC分路中,由于I1很小,附加电阻对B点的影响很小,所以双电桥中附加电阻对测量的影响可以忽略不计。由于Rx小,EF中的电阻极小,所以流经被测电阻RxAE)的I3I1I2相比要大得多,于是Rx有一个微小的变化,即能显著地影响B点和D点的电位,从而使双电桥能精que地测出试样电阻值的变化。操作足够熟练时,在双电桥上能以0.2%~0.3%的精que度测量大小为10-4~10-3Ω左右的电阻。

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