单臂电桥工作原理

单臂电桥工作原理：

3.1惠斯顿电桥（又称单臂电桥）。QJ23型直流电阻电桥，电桥由倍率盘（比例臂）、测量盘（比较臂）、内附指零仪及电源等部分组成。

3.2测量盘（比较臂）有四组、每组以1、2、2、2、2五个电阻元件由开关组合成0~9共10个示值，四组测量盘总调节范围为0~9999；倍率盘（比例盘）单臂电桥采用差值式，单臂电桥|单臂电桥总阻为1000Ω，由于倍率盘开关接触电阻归到电源回路，故对测量精度没有影响；按钮“B”和“G”分别用于控制桥路电源和指零仪输入信号；按钮按下后旋转90º可以锁住，再旋转90º可以复位。

单臂电桥简单介绍：
如上图，电桥平衡时，检流计所在支路电流为零，则有：
（1）流过R1和R3的电流相同（记作I1），流过R2和R4的电流相同（记作I2）；
（2）B，D两点电位相等，即UB=UD。因而有 I1R1=I2R2。
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。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。在不平衡电桥中，G应从“检流计’改称为“电流计”，其作用不是检查有无电流而是测量电流的大小。可见，不平衡电桥和平衡电桥的测量原理有原则上的区别。利用电桥还可测量一些非电学量。
相关实验：

用惠斯通电桥测电阻

单臂电桥实验目的：

1．熟悉用惠斯通电桥测电阻的原理。
2．掌握QJ19型箱式惠斯通电桥和AC15型直流复射式检流计的使用方法。

实验器材

QJ19型电桥、AC15型直流复射式检流计、稳压电源、电阻箱、导线若干。

实验原理

惠斯通电桥是一种测量电阻的精密仪器，如图6－1所示，为其测量原理图。R1、R2、R、Rx为四个桥臂上的电阻，G为检流计，E为直流电源，K为开关。单臂电桥各支路电流如图中箭头所示。当调节电桥使检流计G上的电流为零时，电桥达到平衡。这时：
（6－1）
在式6－1中，如果R1、R2和R都是已知的，那么可算出待测电阻Rx。测量精度主要受检流汁G和R1、R2及R的精度的影响。
图6－1 惠斯通电桥原理图

1．QJ19
单臂电桥是一种精密的电工仪器。当用作单臂电桥时，可测量10－2~166Ω的电阻；当作双臂电桥时，可测量10-5~10-2Ω的电阻（在本实验中只作单臂电桥使用）。
图 6－2 QJ19型电桥面板及接线图
图6－2为QJ19型电桥的面板。K1~K4依次为“粗调”、“细调”、“短路”、“电源”这四个按钮。测量时，应先按下K4并锁住，再按下K1按钮进行粗调，当检流计指针指到“0”时，松开K1；zui后，按下K2进行细调，直到检流计指针指到“0”为止。当检流计中电流较大或晃动较大时，应按下短路按钮K3。R1、R2为比例臂，R为读数臂，相当于可变电阻臂，R1、R2的大小可根据待测电阻RX的估计值由表6—1设定。端钮1~10为接线钮，在本实验中，1、2接检流计；3、4直接相联；5、6接待测电阻；7、8空着；9、10接电源。这样连接后的线路如图6－2所示。
2．AC15型
AC15型直流复射式检流计又称光点检流计，其结构属于电磁式。我们知道，光线射到平面镜上后，如果镜面转过一微小的角度 ，则反射光线扫过的角度将是 。在线圈上附有一个小平面镜，当微小的电流通过线圈时，在磁力矩的作用下线圈就会转过一个很小的角度，这时一束灯光射到小平面镜上，利用平面镜的反射，就可以较明显地读出反射光线转过的角度，从而测出微小电流强度。因此，光点检流计的灵敏度很高。
图6－3为AC15型直流复射式检流计面板。J1为标盘（或刻度盘），J5为“零点调节”旋钮，测量前须用此调零。J2为分流器旋钮，检流计不停地移动时，J2应置于“短路”，单臂电桥使光标尽快停止。测量时J2应从zui低灵敏度“×0.01”开始，逐步调到“×1”档。J4为输入端钮，J3为电流选择开关。AC15型检流计可用交流220V 或直流6V两种电源供电，本实验只用交流220V。
图6－3 AC15型直流复射式检流计

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