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      雙電橋法的測量原理

      日期:2021-02-19瀏覽:38次

      雙電橋法是目前測量金屬電阻應用廣泛的一種方法。

      它用于測量小電阻(10-2~10-6Ω)。圖4.2-6繪出了雙電橋電路圖。和單電橋相比看出,分路ABC中串聯了兩個高電阻R1R2,這和單電橋相同。所不同處是:被測電阻Rx和標準電阻RN之間加人另一個并聯支路EDF,其中串聯了兩個大電阻R3R4,并將檢流計的一個接點連接在R3R4之間的D點。電橋平衡是通過調節四個高電阻R1、R2、R3R4來實現的。在電橋設計上,每個高電阻通常大于50Ω,且R1=R3,R2=R4,并還需要在結構上保持R1R3成聯動,R2R4成聯動。同時要使連接RxRN之間的導線EF的電阻盡可能地小。如此就可使電橋中的分路電流I1I2很小,而I3相對大得多。測量時調節可變電阻,使檢流計中無電流通過,即在電橋達到平衡時可以導出

       

      根據上式,R1、R2RN為已知,即可求出被測電阻RX值。為提高被測電阻值的精que度,測量時盡可能使R1R2之比接近于1,RN接近Rx。

       

      4.2-6 雙電橋測量原理示意圖

      從上述電路原理,可以分析出雙電橋法的兩個顯著優點:附加電阻的影響很小以及能靈敏地反映被測電阻微小的變化。在圖示電流方向的情況下,在分電路EDF中,D點被l2R3+I2RoRo為附加電阻)所決定,由于I2很小,Ro<R3,因此ED線路中的導線電阻與接線柱間的接觸電阻對D點影響很小。在改變電流流動方向時,DF線路中附加電阻的影響很小。同理,在ABC分路中,由于I1很小,附加電阻對B點的影響很小,所以雙電橋中附加電阻對測量的影響可以忽略不計。由于Rx小,EF中的電阻極小,所以流經被測電阻RxAE)的I3I1、I2相比要大得多,于是Rx有一個微小的變化,即能顯著地影響B點和D點的電位,從而使雙電橋能精que地測出試樣電阻值的變化。操作足夠熟練時,在雙電橋上能以0.2%~0.3%的精que度測量大小為10-4~10-3Ω左右的電阻。

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