電橋的概念:用比較法測(cè)量各種量(如電阻、電容、電感等)的儀器。最簡單的是由四個(gè)支路組成的電路。各支路稱為電橋的“臂”。如圖電路中有一電阻為未知(R2),一對(duì)角線中接入直流電源U,另一對(duì)角線接入檢流計(jì)G。可以通過調(diào)節(jié)各已知電阻的值使G中無電流通過,則電橋平衡,未知電阻R2=R1·R4/R3。
由電阻、電容、電感等元件組成的四邊形測(cè)量電路叫電橋。人們常把四條邊稱為橋臂。作為測(cè)量電路,在四邊形的一條對(duì)角線兩端接上電源,另一條對(duì)角線兩端接指零儀器。調(diào)節(jié)橋臂上某些元件的參數(shù)值,使指零儀器的兩端電壓為零,此時(shí)電橋達(dá)到平衡。利用電橋平衡方程Z1Z3=Z2Z4,即可根據(jù)橋臂中已知元件的數(shù)值求得被測(cè)元件的參量 (如電阻、電感和電容)。
常用的電橋有下列幾種:
主要用于測(cè)量電阻器Rx的電阻值,電橋平衡方程為 ,利用已知的R1、R2、R33個(gè)電阻值,通過計(jì)算即可得到Rx的阻值;
用于測(cè)量電感器的電感量和電阻值,LxRx分別表示待測(cè)電感器的電感和電阻。電橋平衡方程為Lx=R1R4C3,Rx=R1R4/R3,由已知的 R2,R3,R4,C3,便可計(jì)算出結(jié)果Lx和Rx。
主要用于測(cè)量電容器的電容量及電阻值,待測(cè)電容器的電阻、電容由Rx,Cx表示。電橋平衡方程為 Cx=C3R2/R1,Rx=R1R3/R2,由已知的 R2,R3,R1,C3便可計(jì)算出結(jié)果Cx和Rx。電橋作為一種基本的測(cè)量工具,應(yīng)用廣泛,測(cè)量的精確度主要取決于指零儀器的精確度。
原理簡介
如圖
假設(shè)四個(gè)電阻固定,當(dāng)s閉合時(shí),若
各式電橋
各式電橋
滿足:“R3*R2=R1*R4”,即對(duì)角的電阻乘積相等,則此時(shí)Uad等于0,就是ad間沒有電壓。利用這個(gè)原理,當(dāng)?shù)仁絻蛇吽膫(gè)量中的一個(gè)為未知量的時(shí)候,如果調(diào)節(jié)其余三個(gè)電阻的值能使得等式成立,那么用公式就可以得到未知量。但是實(shí)際上只要等式兩邊各有一個(gè)可以調(diào)節(jié)的可變電阻,那么另外兩個(gè)電阻有一個(gè)是定值,則余下的另外一個(gè)必然可以得到。用這個(gè)原理可以做成電阻測(cè)量箱。而這個(gè)原理用的就是“電橋”的概念,或者說“平衡電橋”的概念。