电桥的概念:用比较法测量各种量(如电阻、电容、电感等)的仪器。最简单的是由四个支路组成的电路。各支路称为电桥的“臂”。如图电路中有一电阻为未知(R2),一对角线中接入直流电源U,另一对角线接入检流计G。可以通过调节各已知电阻的值使G中无电流通过,则电桥平衡,未知电阻R2=R1·R4/R3。
由电阻、电容、电感等元件组成的四边形测量电路叫电桥。人们常把四条边称为桥臂。作为测量电路,在四边形的一条对角线两端接上电源,另一条对角线两端接指零仪器。调节桥臂上某些元件的参数值,使指零仪器的两端电压为零,此时电桥达到平衡。利用电桥平衡方程Z1Z3=Z2Z4,即可根据桥臂中已知元件的数值求得被测元件的参量 (如电阻、电感和电容)。
常用的电桥有下列几种:
惠斯通电桥
主要用于测量电阻器Rx的电阻值,电桥平衡方程为 ,利用已知的R1、R2、R33个电阻值,通过计算即可得到Rx的阻值;
麦克斯韦电桥
用于测量电感器的电感量和电阻值,LxRx分别表示待测电感器的电感和电阻。电桥平衡方程为Lx=R1R4C3,Rx=R1R4/R3,由已知的 R2,R3,R4,C3,便可计算出结果Lx和Rx。
文氏电桥
主要用于测量电容器的电容量及电阻值,待测电容器的电阻、电容由Rx,Cx表示。电桥平衡方程为 Cx=C3R2/R1,Rx=R1R3/R2,由已知的 R2,R3,R1,C3便可计算出结果Cx和Rx。电桥作为一种基本的测量工具,应用广泛,测量的精确度主要取决于指零仪器的精确度。
原理简介
如图
假设四个电阻固定,当s闭合时,若
各式电桥
各式电桥
满足:“R3*R2=R1*R4”,即对角的电阻乘积相等,则此时Uad等于0,就是ad间没有电压。利用这个原理,当等式两边四个量中的一个为未知量的时候,如果调节其余三个电阻的值能使得等式成立,那么用公式就可以得到未知量。但是实际上只要等式两边各有一个可以调节的可变电阻,那么另外两个电阻有一个是定值,则余下的另外一个必然可以得到。用这个原理可以做成电阻测量箱。而这个原理用的就是“电桥”的概念,或者说“平衡电桥”的概念。