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[现场仪表] 常用仪器仪表工作原理简介(5)
发表于:2015/1/2 12:57:54
标签(TAG):电阻箱 直流电阻电桥

4.直流电阻电桥

直流电阻电桥是仪表维修必备的测量仪器之一。主要用来测量电阻及各型热电阻的电阻值,以便快速、准确的得到检测温度值,也可对各种热电阻显示仪表及电子电桥计进行校准。

  (1)常规直流电阻电桥工作原理

直流电阻电桥,又称为单臂电桥或惠斯顿电桥,其采用典型二端式直流电桥原理,如图9所示,图中:电阻R1、R2、R3、Rx是电桥的四个桥臂;电桥的一对角线b、d之间接检流计A,电源E通过电阻R。接在a、c之间,构成桥路的另一条对角线。可见电桥电路是由四个桥臂电阻和两个对角线所组成的。

  图9 电桥电路

当电桥的四个桥臂电阻的值满足一定的关系时,即:

       R1/Rx=R2/R3                          (4-1)

这时b、d两点的电位差为零,接在对角线b、d之间的检流计A中无电流流过,这种情况称为电桥的平衡状态。也可将上式改写成: R1R3=R2Rx。当用电桥测量电阻值时,则被测电阻RX的电阻值为:

     Rx=(R2/R3 )*R1                           (4-2)

典型实用的直流电阻电桥如图10所示。如图9所示。从图中可见直流电阻电桥由比例臂R、比较臂RA、测量盘RB、内附检流计A及电源E等部分组成。

  图10 直流电阻电桥原理图

测量盘共有四组,每组以六个电阻器及开关组合成多个电阻示值,比例臂则采用差值式,按钮“B”和“G”分别用于控制桥路电源和指零仪的输入端,各按钮按下后旋转90°可以锁住,再旋转90°可以复位;电桥还有指零仪及电源内接、外接转换开关。

直流电桥检流计有采用张丝式及电子放大指零仪两种形式的,以电子放大指零仪的居多;此类电桥仅设置机械调零而无电气调零,并具有自动切断电源等功能。电子放大指零仪的使用与张丝式检流计一样简便,但其灵敏度高、可靠性好、抗过载能力强。

(2)数字式直流电桥的工作原理

QJ83A数字直流电桥工作原理如图11所示。被测电阻以四线制接入电桥,经基准电阻、精密运放和A/D转换器构成的半桥电路完成R/V变换,LCD显示器显示测试数据,量程切换电路在改变量程网络电阻同时,完成小数点和单位切换。

                  图11  QJ83A数字直流电桥工作原理框图

5.直流电阻箱的结构

直流电阻箱是电阻值可变的电阻量具,其电阻值可在已知范围内按一定的阶梯值改变。常用的是开关式直流电阻箱,它的线绕电阻元件是接在各触点之间,通过电刷旋转改变触点位置来选择相应的电阻值,即电阻箱里被利用的电阻,是介于起始触点和在使用时电刷所触及的触点之间的电阻。直流电阻箱的型号很多,但其结构、原理基本是一样的,区别只是电阻箱的调节范围、精度等级、功率不同而已。

(待续)


 






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