本篇文章给大家谈谈电桥原理,以及直流电桥原理对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站喔。
电桥的原理:当一电流表连接两个相对的接头,一电流表连接其余两个相对的接头。当电流表显示无电流通过,则此电桥处于平衡状态。
电桥是一种由4个电阻组成用来测量其中一个电阻阻值(其余3个电阻阻值已知)的装置。4个电阻组成一个方形。是一种可以精确测量电阻的仪器。通用的惠斯通电桥电阻R1,R2,R3,R4叫做电桥的四个臂,G为检流计,用以检查它所在的支路有无电流。
非平衡电桥一般用于测量电阻值的微小变化,例如将电阻应变片(将电阻丝做成栅状粘贴在两层薄纸或塑料薄膜之间构成)粘固在物件上,当物件发生形变时,应变片也随之发生形变,应变片的电阻由电桥平衡时的Rx变为Rx+△R,这时检流计通过的电流Ig也将变化,再根据Ig与△R的关系就可测出△R,然后由△R与固体形变之间的关系计算出物体的形变量。用这种方法可测量应变、拉力、扭矩、振动频率等。
推论是:电桥平衡时,检流计所在支路电流为零,则有:
1)流过R1和R4的电流相同(记作I1),流过R2和R3的电流相同(记作I2)。
2)B,D两点电势相等,即
。因而有 I1R1=I2R3。
由于三个阻值已知,便可求得第四个电阻。测量时,选择适当的电阻作为R1和R2,用一个可变电阻作为R3,令被测电阻充当R4,调节R3使电桥平衡,而且可利用高灵敏度的检流计来测零,故用电桥测电阻比用欧姆表精确。
电桥不平衡时,G的电流IG与R1,R2,R3,R4有关。利用这一关系也可根据IG及三个臂的电阻值求得第四个臂的阻值,因此不平衡电桥原则上也可测量电阻。
电桥电路的原理是:电桥电路是由四个二端元件接成四边形形成的电路结构。各边称为电路的桥臂。激励源接到桥臂的一个对角上,另一对接电桥的负载或电桥的输出检测电路。
桥式整流电路是使用最多的一种整流电路。这种电路由四只二极管口连接成“桥”式结构。整流电路主要由变压器、整流主电路和滤波器等组成。主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。滤波器接在主电路与负载之间,用于滤除脉动直流电压中的交流成分。
电桥法测电阻的原理:
“热电阻温度传感器特性实验”中用电桥法测铜电阻(Cu50)的电路图也这样,但检流计G由数字万用表的直流电压表(200mV)档代替,铜电阻Rx在加温过程中电阻值随温度而变化,所以要不断调节电阻箱R。
使直流电压表(200mV)示值为0或接近0时立即记录电阻箱R的值,由Ra、Rb、R计算Rx的值。实验中Ra、Rb由二个等值电阻元件,或电位器(变阻器)组成,电位器阻值大小用数字万用表测量。
电桥电路是由四个二端元件接成四边形形成的电路结构。各边称为电路的桥臂。激励源接到桥臂的一个对角上,另一对接电桥的负载或电桥的输出检测电路。
?电桥电路的分类
电桥分为平衡电桥和不平衡电桥。
直流电桥和交流电桥
全臂桥(双差动电桥)、半臂桥(差动电桥)和单臂桥
?电桥电路的平衡
? ? ? ? 用电桥进行测量前,必须先使电桥电路处于平衡状态,即电桥无输出。 但由于应变片电阻值总有偏差,接触电阻,导线电阻等 存在,往往电桥不能平衡,因此需设置预调平衡电路。 在电桥中增加R 5电阻和 R 6电位器, R6 可分为两部分:
R ‘6=n1R 6
R=n 2R 6
n1 + n 2=1 见(b)
将星形连接变为三角形连接,则
R 1’与R 2‘是分别并联在R1和R 2上的,只要调节 R’6和R‘’6就可使电桥平衡。
3惠斯通电桥用欧姆表测量电阻虽然方便,但不够精确,而用伏安法测电阻,电表所引起的误差又难以消除,精确地测量电阻,常用惠斯通电桥。
图为惠斯通电桥的电路图,当 B、D 两点的电势相等时,通过检流计的电流强度Ig=0,此时就称电桥平衡(可通过调节滑动触头 D 的位置来实现)。
根据串联电路中电阻与电压成正比的原理,可知此时应有R1:R2=Rx:R0
一般来讲, R1 和 R2 由同一均匀电阻丝组成,其阻值与长度成正比,待测电阻的计算公式为
测出电阻丝长度L1 和L2 之比,再由标准电阻R0的阻值即可确定待测电阻 Rx 的阻值。
?交流电桥的工作原理
? ? ? ?电路如图1所示。桥体有四个桥臂,分别由交流阻抗元件构成,在电桥的一个对角线ab接交流电源,另一个对角线cd上接交流指零仪。 调节各桥臂参数,当指零仪读数为0时,c、d两点的电位相等,电桥达到平衡,这时有
可见交流阻抗电桥的平衡条件包括两部分:一是相对桥臂阻抗模的乘积必须相等;二是相对桥臂阻抗幅角之和必须相等。因此,交流电桥的平衡调节,要比直流电桥复杂得多。为使电桥达到平衡,需要反复调节桥臂的参数,电桥达到平衡所需反复调节的次数叫做收敛性,收敛性好的电桥能较快取得平衡。电桥的收敛性取决于桥臂阻抗的性质及调节参数的选择,是衡量交流电桥性能的一个重要技术指标,对于收敛性差的电桥,由于比较难达到平衡而不常用。
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